求幂级数(x^(n+2))/(n+2)的和函数
时间: 2024-02-19 17:01:05 浏览: 127
这个幂级数的和函数是 -(1/(n+2))*x^(n+1) + C,其中 C 是常数。要证明这个结果,我们可以采用幂级数求和的常见方法,即利用幂级数的积分和导数性质。
首先,我们对幂级数 x^(n+2)/(n+2) 进行积分,得到:
∫(x^(n+2)/(n+2)) dx = x^(n+3)/(n+3) + C1
其中 C1 是常数。接下来,我们对上式两边分别求导,得到:
d/dx (∫(x^(n+2)/(n+2)) dx) = d/dx (x^(n+3)/(n+3) + C1)
x^(n+2)/(n+2) = x^(n+2) + dC1/dx
因为 dC1/dx 是常数,所以我们可以将其记为 C2。于是,我们得到:
x^(n+2)/(n+2) = x^(n+2) + C2
将上式中的 n 替换为 n-2,得到:
x^(n)/(n) = x^(n) + C2
因此,C2 = -(1/n)*x^(n-1)。将 C2 代入前面的式子,得到:
x^(n+2)/(n+2) = x^(n+2) - (1/(n+2))*x^(n+1) + C
其中 C 是常数。将 n 从 0 到正无穷代入上式,得到所求的幂级数的和函数。
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编写编程计算:1+1/3^2+1/5^2+…+1/99^2
要编写一个编程计算这个序列的程序,你可以使用循环和数学运算符。这个序列被称为调和级数的平方部分,通常表示为H(n)的平方形式。下面是用Java编写的简单示例:
```java
public class Main {
public static void main(String[] args) {
int n = 99; // 最高项
double result = 0;
for (int i = 2; i <= n; i++) { // 从2开始,因为1的平方已经是1了
double denominator = Math.pow(i, 2); // 计算分母
result += 1 / denominator; // 添加当前项到结果
}
System.out.println("The sum of the series is: " + result);
}
}
```
在这个代码中,`Math.pow()` 函数用于计算幂次方,`for` 循环遍历每个分数的分子(始终为1),然后将其添加到 `result` 变量中。最后,输出计算得到的总和。
运行这段代码后,你会看到结果接近于π² / 6,这是调和级数的平方部分的精确值。
已知函数ex可以展开为幂级数1+x+x2/2!+x3/3!+⋯+xk/k!+⋯。现给定一个实数x,要求利用此幂级数部分和求ex的近似值,求和一直继续到最后一项的绝对值小于0.00001。\n\n输入格式:
题目中给出了一个幂级数及其部分和的式子,现给定一个实数x,要求利用此幂级数部分和求ex的近似值,求和一直持续到最后一项的绝对值小于0.00001。
可以用以下方式求解:
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3. 进入循环,每轮迭代都计算幂级数的下一项,即x^k/k!,并将其加入s中。
4. 每次迭代结束时,检查当前加入的项的绝对值是否小于0.00001,如果是则退出循环。
5. 最终得到的s即为幂级数的部分和,对其加1得到ex的近似值。
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