matematykaszkolna.pl
szeregi Kejt: Dla Godzia
 xn 
Określić przedział zbieżności szeregu ∑n=2

i znaleźć jego sumę, następnie
 n2−n 
 1 
wyznaczyć sumę szeregu ∑n=2

.
 2n*n(n−1) 
o ile z wyznaczeniem przedziału zbieżności nie mam większych problemów:
 1 
x0=0 an=

 n2−n 
 
1 

n2−n 
 1 (n+1)(n+1−1) 
R=limn−>

=limn−>

*

=
 
1 

(n+1)2−(n+1) 
 n(n−1) 1 
 1 n(n+1) n+1 n−1+2 
limn−>

*

=limn−>

=limn−>

=
 n(n−1) 1 n−1 n−1 
 2 
limn−>( 1 +

)=1
 n−1 
x∊(−1;1) to dalej nie jestem w stanie poskracać tej sumy tak, żeby wyszedł jakiś sensowny wzór.. w przedziałach nigdy tego nie rozwiązywaliśmy na zajęciach...(w drugim podobnie)
15 lut 18:02
Godzio: Przedział zbieżności nie do końca jest dobry emotka Wskazówka:
 xn 
fn(x) =

⇒ f''n(x) = xn − 2
 n2 − n 
Należy jeszcze uzasadnić, że możemy liczyć pochodną szeregu, ale to już chyba jest proste, jak czegoś nie wiesz, pytaj !
15 lut 18:08
Kejt: oczywiście zapomniałam posprawdzać, czy można domknąć.. zaraz dorzucę..
15 lut 18:09
Trivial: Dlaczego należy uzasadnić, że można liczyć pochodną szeregu?
15 lut 18:09
Kejt: ja nawet nie wiedziałam, że tak można −.−
15 lut 18:10
Godzio: Naczy to akurat wynika ze zbieżności szeregu w (−r,r), ale trzeba to napisać
15 lut 18:11
Trivial: No to jaki będzie wynik? emotka
15 lut 18:17
Kejt: dobre pytanie.. nie ogarnęłam tego z tą pochodną −> pierwszy raz to na oczy widzę.. nie uda się jakoś inaczej?
15 lut 18:25
Godzio:
 xn 
S(x) = ∑n = 2

 n(n − 1) 
 1 
S''(x) = ∑n = 2xn − 2 = ∑n = 0xn =

⇒ S(x) = ... (dwa razy scałkować)
 1 − x 
 1 
I na końcu S(

) = ...
 2 
Taki sposób będzie za trudny ? Zaraz można jeszcze nad innym posiedzieć
15 lut 18:27
Kejt: dobra.. odkopałam coś z pochodną.. ale nadal nie wiem na jakiej podstawie to wszystko działa.. mózg mi się przegrzewa..
15 lut 18:43
Kejt: Zrobiłam! dla potomnych rozwiązanie:
 xn 1 

x0=0 an=

 n2−n n2−n 
n=2
 1 1 1 
R=limn−>U{

}{

=limn−>

*U{(n+1)(n+1−1)}=
 n2−n (n+1)2)−(n+1) n(n−1) 
 n+1 2 
=limn−>

=limn−>1+

=1
 n−1 n−1 
x∊(−1;1) sprawdzam krańce przedziału: dla −1:
 (−1)n 1 

= ∑ (−1)n *

 n2−n n2−n 
n=2 n=2
 1 
an=

 n2−n 
z kryterium Leibniza (warunki spełnione: 1. limn−>an=0 2. an nierosnący:
1 1 1 

>

>

)
2 6 12 
 1 
wobec tego na mocy kryterium Leibniza, szereg: ∑ (−1)n *

jest zbieżny.
 n2−n 
n=2 dla 1:
 1 1 4 

z kryterium porównawczego, podejrzewam zbieżność:

<

 n2−n n2−n n2 
n=2
 4 

jest zbieżny na podstawie szeregu Dirichleta: α>1
 n2 
 1 
zatem na mocy kryterium porównawczego szereg ∑

jest zbieżny
 n2−n 
n=2 zatem przedział zbieżności wynosi: x[−1;1] suma szeregu:
 xn 

= f(x) /'
 n2−n 
n=2
 n*xn−1 

= f'(x)
 n(n−1) 
n=2
 xn−1 

= f'(x) /'
 n−1 
n=2
 (n−1)xn−2 

= f''(x)
 n−1 
n=2 f''(x)= ∑ xn−2 −−> szereg geometryczny: 1, x, x2, ... n=2
 a1 1 
suma nieskończonego szeregu geometrycznego: S=

=> S=

 1−q 1−x 
 1 
f''(x)=

/∫
 1−x 
f'(x)=−ln|1−x| f(x)=−∫ln|1−x| −∫ln|1−x| = * przez części: u=ln|1−x| v'=1
 1 
u' = −

v=x
 1−x 
 x x 
* = −[xln|1−x|+∫

] = −xln|1−x| − ∫

dx = *
 1−x 1−x 
 x x x−1+1 1 

dx = −∫

dx = −∫

dx=−[∫1dx+∫

dx]= −[x+ln|x−1|]+C
 1−x x−1 x−1 x−1 
*= −xln|1−x|+x+ln|x−1|+C suma szeregu: f(x)= −xln|1−x|+x+ln|x−1|
 1 
analogicznie druga część.. tak samo tylko pod 'x' trzeba podstawić

:
 2 
 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 
f(

)=−

ln

+

+ln

=

ln

+

=ln

+

 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 
i gratuluję przeczytania tego do końca
18 lut 18:21