求解這個級數怎麼求和,高數中,請問這個級數求和是怎麼來的

2021-03-27 17:40:14 字數 2255 閱讀 4654

1樓:勤奮的

這個可以用引數積分的方法求出來。

設 f(x)=sum c_^i x^i=sum (k+i)! /(k! i!) x^i, i 從0到無窮,|x|<1。

則對 f(x)積分一次得f_1= sum (k+i)!/[k! (i+1)!] x^, (這裡我們取最簡單的那個原函式,後面的情況類似) 以此類推

對 f 積分 k 次得到

f_k=sum (k+i)!/[k! (i+k)!] x^=sum x^/k! =x^k/k! sum x^=x^k/[k! (1-x)] .

由於 (x^k-1)/(1-x)=-(x^+x^+...+x+1),

f_k=-(x^+x^+...+x+1)/k!+1/[k! (1-x)], 再對 f_k(x)求 k 次導數, 前面的多項式項消失了,只剩下後面那一項的 k 階導數。

所以 f(x)=(f_k 求 k 次導)=1/(1-x)^ 。

2樓:巴山蜀水

是不是漏了條件?比如k與i的關係等。

高數中,請問這個級數求和是怎麼來的?

3樓:匿名使用者

用傅立葉級數可以得到

設f(x)=x²,x∈[-π,π],把它擴充套件成周期為2π的周期函式,即f(x)=(x-2kπ)²,x∈[2kπ-π,2kπ+π],k=0,±1,±2,...

擴充套件之後的f(x)在整個數軸上連續,並且在一個週期[-π,π]上只有x=0一個極值點,即滿足傅立葉級數的收斂條件

∴在[-π,π]上f(x)的傅立葉級數就收斂至f(x)

f(x)是偶函式,所以可以為餘弦級數,計算傅立葉係數:

a0=2/π*∫x²dx=2/π*π³/3=2π²/3

an=2/π*∫x²cosnxdx,利用分部積分法

令x²=u,cosnxdx=dv,則du=2xdx,v=1/n*sinnx

於是∫x²cosnxdx=uv-∫vdu=x²/n*sinnx-2/n*∫sinnx*xdx

對∫xsinnxdx再進行一次分部積分,令x=u,sinnxdx=dv,則du=dx,v=-1/n*cosnx

∫x²cosnxdx=x²/n*sinnx-2/n*∫sinnx*xdx

=x²/n*sinnx-2/n*(-x/n*cosnx+1/n*∫cosnxdx)

=x²/n*sinnx+2x/n²*cosnx-2/n³*sinnx+c

把上下限代入得∫x²cosnxdx=2π/n²*cosnπ=(-1)^n*2π/n²

於是an=2/π*(-1)^n*2π/n²=(-1)^n*4/n²

∴f(x)=a0/2+∑(n=1→∞)ancosnx=π²/3+∑(n=1→∞)(-1)^n*4/n²*cosnx,x∈[-π,π]

f(x)在x=π處左連續,∴π²=π²/3+∑(n=1→∞)(-1)^n*4/n²*cosnπ

2π²/3=4∑(n=1→∞)1/n²

∑(n=1→∞)1/n²=2π²/(3*4)=π²/6

4樓:數學劉哥

計算方法不是唯一的,還可以利用傅立葉級數計算,這個問題叫巴塞爾問題,你搜一下會得到很多解答

冪級數求和

5樓:波動**

冪級數是微積分中十分重要的內容之一,而求冪級數的和函式是一類難度較高、技巧性較強的問題。求解冪級數的和函式時,常通過冪級數的有關運算(恆等變形或分析運算)把待求級數化為易求和的級數(即常用級數,特別是幾何級數),求出轉化後的冪級數和函式後,再利用上述運算的逆運算,求出待求冪級數的和函式。

對1/n^2求和,這個級數為何是收斂的?

6樓:

因為這個是個p-級數,因為p>1,所以是收斂的。具體我給你證明一下p-級數的斂散性,比你這倒題目本身更有意義。具體看我的空間,給我5分鐘做**!

7樓:

1/n^2<=1/(n-1)-1/(n)

1/n^2求和<=1-1/n

n趨於無窮時1/n^2之和<=1,>0

又f(n)=1/n^2之和,是單增的

故單調有界必收斂

8樓:

目前只能算到n趨於無窮大的極限=pai^2/6

具體的算式還沒能求出

而且在實際應用中也是沒有意義的

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