你如何找到(arctan(x))/(x)的幂级数表示以及收敛半径是多少?

你如何找到(arctan(x))/(x)的幂级数表示以及收敛半径是多少?
Anonim

回答:

集成了导数的幂级数 #arctan(x)的# 然后除以 #X#.

说明:

我们知道电力系列的代表性 #1 /(1-x)= sum_nx ^ n AAx# 这样的 #absx <1#。所以 #1 /(1 + x ^ 2)=(arctan(x))'= sum_n(-1)^ nx ^(2n)#.

所以电源系列 #arctan(x)的##intsum_n(-1)^ nx ^(2n)dx = sum_n int(-1)^ nx ^(2n)dx = sum_n(( - 1)^ n)/(2n + 1)x ^(2n + 1) #.

你除以它 #X#,你找出了电源系列的 #arctan(X)/ X##sum_n(( - 1)^ N)/(2N + 1)的x ^(2N)#。让我们说吧 #u_n =(( - 1)^ n)/(2n + 1)x ^(2n)#

为了找到该幂级数的收敛半径,我们进行了评估 #lim_(n - > + oo)abs((u_(n + 1))/ u_n#.

#(u_(n + 1))/ u_n =( - 1)^(n + 1)* x ^(2n + 2)/(2n + 3)(2n + 1)/(( - 1)^ nx ^ (2n))= - (2n + 1)/(2n + 3)x ^ 2#.

#lim_(n - > + oo)abs((u_(n + 1))/ u_n)= abs(x ^ 2)#。因此,如果我们希望功率系列能够收敛,我们需要 #abs(x ^ 2)= absx ^ 2 <1#,所以这个系列会收敛 #absx <1#这并不奇怪,因为它是幂级数表示的收敛半径 #arctan(x)的#.