1/(2+x^2)的关于x的幂级数展开式
时间: 2024-03-11 11:30:07 浏览: 18
我们可以使用泰勒级数公式来展开该函数:
$$
f(x) = \frac{1}{2+x^2} = \frac{1}{2}\cdot\frac{1}{1+\frac{x^2}{2}} = \frac{1}{2}\sum_{n=0}^{\infty}(-1)^n\cdot\frac{x^{2n}}{2^n}
$$
因此,1/(2+x^2)的关于x的幂级数展开式为:
$$
\frac{1}{2}\sum_{n=0}^{\infty}(-1)^n\cdot\frac{x^{2n}}{2^n}
$$
相关问题
1/(x^2-4*x+3)展开成关于x的幂级数
首先,我们要将分母进行分解因式:$1/(x^2-4x+3) = 1/[(x-1)(x-3)]$。
接下来,我们可以使用部分分式分解的方法,将 $1/[(x-1)(x-3)]$ 拆分成
$$
\frac{A}{x-1} + \frac{B}{x-3}
$$
其中 $A$ 和 $B$ 是待定系数。将上式通分化简,得到:
$$
\frac{1}{(x-1)(x-3)} = \frac{A(x-3) + B(x-1)}{(x-1)(x-3)}
$$
比较分子分母,得:
$$
1 = A(x-3) + B(x-1)
$$
令 $x=1$,得到 $B=1$;令 $x=3$,得到 $A=1$。因此,
$$
\frac{1}{(x-1)(x-3)} = \frac{1}{x-1} + \frac{1}{x-3}
$$
现在,我们可以将 $\dfrac{1}{x^2-4x+3}$ 展开成幂级数:
$$
\frac{1}{x^2-4x+3} = \frac{1}{(x-1)(x-3)} = \frac{1}{2} \left( \frac{1}{x-1} + \frac{1}{x-3} \right)
$$
然后,我们可以使用基本的幂级数公式,展开 $\dfrac{1}{x-1}$ 和 $\dfrac{1}{x-3}$:
$$
\frac{1}{x-1} = -\sum_{n=0}^\infty (x-1)^n
$$
$$
\frac{1}{x-3} = \sum_{n=0}^\infty \frac{(x-3)^n}{3^{n+1}}
$$
因此,
$$
\frac{1}{(x-1)(x-3)} = \frac{1}{2} \left( -\sum_{n=0}^\infty (x-1)^n + \sum_{n=0}^\infty \frac{(x-3)^n}{3^{n+1}} \right)
$$
合并同类项,得到:
$$
\frac{1}{x^2-4x+3} = \frac{1}{2} \left( \sum_{n=0}^\infty \frac{(3-x)^n}{3^{n+1}} - \sum_{n=0}^\infty (x-1)^n \right)
$$
这就是 $\dfrac{1}{x^2-4x+3}$ 的幂级数展开形式。
将函数1/x*(x+2)展开成x+1的幂级数
首先,我们将1/(x+2)展开成(x+1)的幂级数:
1/(x+2) = 1/(1+(x+1)) = 1 - (x+1) + (x+1)^2 - (x+1)^3 + ...
然后,我们将这个展开式乘以1/x,得到:
1/x*(x+2)= (1/x) - (x+1)/x + (x+1)^2/x - (x+1)^3/x + ...
接下来,我们需要将这个展开式整理成x+1的幂级数形式。我们可以将每一项都乘以x,得到:
1/x*(x+2)= 1 - (x+1) + (x+1)^2/x - (x+1)^3/x + ...
= (1*x^0) - (1*x^1 + 1*x^0) + ((1/x)*(1*x^2 + 2*x + 1)) - ((1/x)*(1*x^3 + 3*x^2 + 3*x + 1)) + ...
我们可以看出,每一项的系数都是由(x+1)的幂级数的系数和1/x的系数相乘得到的。因此,我们只需要求出(x+1)的幂级数的系数即可。
根据二项式定理,(x+1)^n的展开式中,x的系数为C(n+1,1),即n+1。因此,我们得到了函数1/x*(x+2)的展开式:
1/x*(x+2)= x^0 - (x+1)*x^1 + (x^2 + 2*x + 1)*x^-1 - (x^3 + 3*x^2 + 3*x + 1)*x^-2 + ...
化简后得到:
1/x*(x+2)= 1 - x + 3*x^-1 - 4*x^-2 + 5*x^-3 - ...