Sum_ {n = 0} ^ {oo}( frac {1} {x(1-x)})^ n的收敛间隔是多少?

Sum_ {n = 0} ^ {oo}( frac {1} {x(1-x)})^ n的收敛间隔是多少?
Anonim

回答:

#x in(-oo,(1-sqrt5)/ 2)U((1 + sqrt5)/ 2,oo)#

说明:

我们可以那样 #sum_ {N = 0} ^ oo的(1 /(X(1-X)))^ N# 是一个比例的几何系列 #R = 1 /(x(1-X))#.

现在我们知道当比率的绝对值小于1时几何级数收敛:

#| r | <1 iff-1 <r <1#

所以我们必须解决这个不平等:

#1 /(x(1-x))<1和1 /(x(1-x))> -1#

让我们从第一个开始:

#1 /(x(1-x))<1 iff 1 /(x(1-x)) - (x(1-x))/(x(1-x))<0 iff#

#(1-X + X ^ 2)/(X(1-X))<0#

我们可以很容易地证明分子总是正的,分母在区间内是新的 #x in(-oo,0)U(1,oo)#.

所以这是我们第一次不平等的解决方案。

让我们看看第二个:

#1 /(x(1-x))+(x(1-x))/(x(1-x))> 0 iff(1 + xx ^ 2)/(x(1-x))> 0 #

这个不等式有解决间隔:

#x in(-oo,(1-sqrt5)/ 2)U((1 + sqrt5)/ 2,oo)#

所以我们的系列汇总了这个区间都是真的。

因此,我们的收敛间隔是:

#x in(-oo,(1-sqrt5)/ 2)U((1 + sqrt5)/ 2,oo)#