Написать три первых члена степенного ряда по заданному общему числу; найти интервал...

+305 голосов
4.5m просмотров

Написать три первых члена степенного ряда по заданному общему числу; найти интервал сходимости ряда и исследовать его сходимость на концах этого интервала


Математика | 4.5m просмотров
Дан 1 ответ
+47 голосов

Первые три члена ряда: \dfrac{2x}{9},~ \dfrac{x^2}{12},~\dfrac{4x^3}{135}

Радиус сходимости R=\lim\limits_{n\to \infty}\dfrac{a_n}{a_{n+1}}=\lim\limits_{n\to \infty}\dfrac{n+1}{3^n(n+2)}\cdot \dfrac{3^{n+1}(n+3)}{n+2}=3

|x|

Ряд сходится при всех x, принадлежащих интервалу (-3;3).

Исследуем теперь сходимость ряда на концах этого интервала.

Если x=-3, то \sum\limits^{\infty}_{n=1}\dfrac{(n+1)\cdot (-3)^n}{3^n(n+2)}=\sum\limits^{\infty}_{n=1}\dfrac{(-1)^{n}(n+1)}{n+2} и этот ряд является расходящимся, поскольку не выполняется необходимое условие сходимости ряда \lim\limits_{n\to \infty}a_n\ne 0. Следовательно, x=-3 — точка расходимости

Если x=3, то \sum\limits^{\infty}_{n=1}\dfrac{(n+1)3^n}{3^n(n+2)}=\sum\limits^{\infty}_{n=1}\dfrac{n+1}{n+2}  является расходящимся по необходимому признаку сходимости ряда. Т.е., x=3 — точка расходимости

Заключение: данный степенной ряд сходится абсолютно при x \in (-3;3).

(149k баллов)