幂级数的和函数怎么求,做题有什么方法吗?


求幂级数的和函数的方法,通常是:

1、或者先定积分后求导,或先求导后定积分,或求导定积分多次联合并用;

2、运用公比小于1的无穷等比数列求和公式。

需要注意的是:运用定积分时,要特别注意积分的下限,否则将一定出错。

柯西准则

级数的收敛问题是级数理论的基本问题。从级数的收敛概念可知,级数的敛散性是借助于其部分和数列Sm的敛散性来定义的。

因此可从数列收敛的柯西准则得出级数收敛的柯西准则 :∑un收敛<=>任意给定正数ε,必有自然数N,当n>N,对一切自然数 p,有|u[n+1]+u[n+2]+…+u[n+p]|<ε,即充分靠后的任意一段和的绝对值可任意小。

幂级数它的结构简单 ,收敛域是一个以为中心的区间(不一定包括端点),并且在一定范围内具有类似多项式的性质,在收敛区间内能进行逐项微分和逐项积分等运算。例如幂级数∑(2x)^n/x的收敛区间是[-1/2,1/2],幂级数∑[(x-21)^n]/(n^2)的收敛区间是[1,3],而幂级数∑(x^n)/(n!)在实数轴上收敛。

用求导的方法(先求导再求和再积分):

令f(x)=∑x^(2n-1)/(2n-1)

则f'(x)=∑x^(2n-2)

当|x|<1时,有∑x^(2n-2)=1/(1-x²)

即f'(x)=1/(1-x²)=1/2[1/(1-x)+1/(1+x)]

积分得:f(x)=1/2ln[(1+x)/(1-x)]+C

由原式,f(0)=0,因此有f(0)=0+C=0,得:C=0

因此有f(x)=1/2ln[(1+x)/(1-x)]

拓展资料:

函数的定义:给定一个数集A,假设其中的元素为x。现对A中的元素x施加对应法则f,记作f(x),得到另一数集B。假设B中的元素为y。则y与x之间的等量关系可以用y=f(x)表示。我们把这个关系式就叫函数关系式,简称函数。函数概念含有三个要素:定义域A、值域C和对应法则f。其中核心是对应法则f,它是函数关系的本质特征。

中国古代“函”字与“含”字通用,都有着“包含”的意思。李善兰给出的定义是:“凡式中含天,为天之函数。”中国古代用天、地、人、物4个字来表示4个不同的未知数或变量。这个定义的含义是:“凡是公式中含有变量x,则该式子叫做x的函数。”

所以“函数”是指公式里含有变量的意思。我们所说的方程的确切定义是指含有未知数的等式。但是方程一词在我国早期的数学专著《九章算术》中,意思指的是包含多个未知量的联立一次方程,即所说的线性方程组。

资料来源:百度百科-函数

1、导数法

首先对函数进行求导,令导函数等于零,得X值,判断X与导函数的关系,当导函数大于零时是增函数,小于零是减函数。

2、定义法

设x1,x2是函数f(x)定义域上任意的两个数,且x1<x2,若f(x1)<f(x2),则此函数为增函数;反知,若f(x1)>f(x2),则此函数为减函数.

3、性质法

若函数f(x)、g(x)在区间B上具有单调性,则在区间B上有:

① f(x)与f(x)+C(C为常数)具有相同的单调性;

②f(x)与c•f(x)当c>0具有相同的单调性,当c<0具有相反的单调性;

③当f(x)、g(x)都是增(减)函数,则f(x)+g(x)都是增(减)函数;

④当f(x)、g(x)都是增(减)函数,则f(x)•g(x)当两者都恒大于0时也是增(减)函数,当两者都恒小于0时也是减(增)函数;

4、复合函数同增异减法

对于复合函数y=f [g(x)]满足“同增异减”法(应注意内层函数的值域),令 t=g(x),则三个函数 y=f(t)、t=g(x)、y=f [g(x)]中,若有两个函数单调性相同,则第三个函数为增函数;若有两个函数单调性相反,则第三个函数为减函数。


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