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)