O que é uma representação de série de potência para f (x) = ln (1 + x) e qual é o raio de convergência?
Responda:
ln(1+x) = sum_(n=0)^oo (-1)^nx^(n+1)/(n+1)
com raio de convergência R=1.
Explicação:
Comece pela soma do Séries geométricas:
sum_(n=0)^oo q^n = 1/(1-q)
convergindo para abs q < 1.
Deixei x = -q Ter:
sum_(n=0)^oo (-1)^nx^n = 1/(1+x)
Dentro do intervalo de convergência x in (-1,1) podemos integrar a série termo a termo:
int_0^x dt/(1+t) = sum_(n=0)^oo int_0^x (-1)^nt^ndt
e obter uma série com o mesmo raio de convergência R=1:
ln(1+x) = sum_(n=0)^oo (-1)^nx^(n+1)/(n+1)