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求级数∑(n=1 ∞)(1╱n)x∧n的收敛域,以及在收敛域内的和函数
2024-12-17 03:42:09 责编:小OO
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级数求解的收敛域为[-1,1),和函数为-ln(1-x)。

通过观察an=1/n,可以得出a(n+1)/an=n/(n+1),随着n趋向于无穷,比值趋向于1,因此收敛半径为1。

在x=-1时,幂级数转换为∑(-1)^n/n,该级数是条件收敛的。

当x=1时,幂级数变为∑1/n,这是一个调和级数,发散。

设和函数为S(x),则有S(x)=∑x^n/n,对S(x)逐项求导后得到S'(x)=∑x^(n-1)=1/(1-x)。

再对S'(x)进行积分,可以得到S(x)=-ln(1-x)。

这一过程展示了如何通过幂级数的收敛半径判断其在边界点的收敛性,并通过逐项求导与积分来确定级数的和函数。

在x=-1时,级数∑(-1)^n/n虽然条件收敛,但在求和函数时仍需特别注意其性质,这为级数求和提供了更全面的理解。

通过对级数∑1/n的分析,我们理解了调和级数的发散特性,这对于级数收敛性的深入研究至关重要。

通过级数的逐项求导与积分操作,我们可以推导出和函数S(x)=-ln(1-x),这不仅解决了级数求和的问题,也为后续的数学分析提供了基础。

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