函数幂级数展开唯一,可以通过代换等方法进行展开。
例1 把f(x)=-ln(1-x)展开。
解:ln(1+x)=∑(-1)ⁿ⁺¹xⁿ/n
把x用-x替换得到
ln(1-x)=∑(-1)²ⁿ⁺¹xⁿ/n
进而得到
-ln(1-x)=∑xⁿ/n x∈(-1,1)
有了-ln(1-x)=∑xⁿ/n,如果让我们求∑1/(n·3ⁿ),那非常好求,只要令x=1/3即可,∑1/(n·3ⁿ)=-ln(1-1/3)=ln3-ln2。
问题是如果没有上面的展开式,直接让我们求∑1/(n·3ⁿ),那怎么办?方法很简单,就是把展开式求出来。例1是把-ln(1-x)展开成∑xⁿ/n,解决这个问题只要反过来,把∑xⁿ/n还原为-ln(1-x)就可以了。
例2 计算∑1/(n·3ⁿ)
解:设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。
练习:计算∑n/[(n+1)·2ⁿ]
(文中∑,n均为1→∞)
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