求∞Σn=0 (n+1)x^n的收敛域,并求其在收敛域中的和函数S(x)
时间: 2024-03-29 19:40:47 浏览: 170
基于PSO算法的Sin函数和Rastrigin函数寻优MATLAB代码
这是一个幂级数,使用比值判别法:
lim_{n->∞} |(n+2)x^{n+1}/((n+1)x^n + x^{n+1})| = |x| lim_{n->∞} (n+2)/(n+1+1/x) = |x|
当 |x| < 1 时,幂级数绝对收敛,当 |x| > 1 时,幂级数发散,当 |x| = 1 时,需要特殊处理,可以使用根值判别法来证明其收敛性。
因此,收敛域为 -1 < x < 1。
接下来求和函数 S(x)。我们有:
S(x) = ∑_{n=0}^{∞} (n+1)x^n
对该式求一次幂级数的求和公式,得:
S(x) = x d/dx (1/(1-x))^2
S(x) = x/(1-x)^3
因此,在收敛域 -1 < x < 1 中,幂级数的和函数为 S(x) = x/(1-x)^3。
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