问题
问答题
求幂级数
的收敛半径R,收敛域D以及和函数S(x).
答案
参考答案:[解] 当x=0时幂级数
是收敛的,当x≠0时由于
可见当0<|x|<1时幂级数绝对收敛,当|x|>1时幂级数发散,故幂级数的收敛半径R=1.
当x=±1时幂级数成为交错级数
由于数列
单调减少且趋于零,故幂级数当x=±1时也收敛,即幂级数的收敛域为闭区间[-1,1].
令幂级数的和函数为S(x),即
由于
.当|x|<1时逐项求导得
将上式逐项求积分,并利用S1(0)=0即得当|z|<1时
代入即得
由于幂级数
在x=±1收敛,从而S(x)在[-1,1]上连续.注意xarctanx在x=±1也连续,故S(x)=xarctanx不仅当|x|<1时成立,而且在x=±1也成立.即有