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函數展開為幂級數唯一嗎

圖文 更新时间:2024-12-02 20:58:10

函數幂級數展開唯一,可以通過代換等方法進行展開。

例1 把f(x)=-ln(1-x)展開。

解:ln(1+x)=∑(-1)ⁿ⁺¹xⁿ/n

把x用-x替換得到

ln(1-x)=∑(-1)²ⁿ⁺¹xⁿ/n

進而得到

-ln(1-x)=∑xⁿ/n x∈(-1,1)

有了-ln(1-x)=∑xⁿ/n,如果讓我們求∑1/(n·3ⁿ),那非常好求,隻要令x=1/3即可,∑1/(n·3ⁿ)=-ln(1-1/3)=ln3-ln2。

問題是如果沒有上面的展開式,直接讓我們求∑1/(n·3ⁿ),那怎麼辦?方法很簡單,就是把展開式求出來。例1是把-ln(1-x)展開成∑xⁿ/n,解決這個問題隻要反過來,把∑xⁿ/n還原為-ln(1-x)就可以了。

例2 計算∑1/(n·3ⁿ)

解:設f(x)=∑xⁿ/n

fˊ(x)=∑xⁿ⁻¹=1/(1-x)

∑xⁿ/n=f(x)=∫ˣ₀1/(1-x)=-ln(1-x)

x∈(-1,1)

令x=1/3,∑1/(n·3ⁿ)=f(1/3)=ln3-ln2。

練習:計算∑n/[(n+1)·2ⁿ]

(文中∑,n均為1→∞)

函數展開為幂級數唯一嗎(函數幂級數展開還原)1

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