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:当x=0时幂级数[*]是收敛的,当x≠0时由于
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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[*],记[*].当|x|<1时逐项求导得
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将上式逐项求积分,并利甩S1(0)=0即得当|x|<1时
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代入即得
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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
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