例谈一类幂级数和函数的求法

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浅谈求幂级数的和函数的方法

浅谈求幂级数的和函数的方法

dx=-ln(1-x)
x0=-ln(1-x)-0=-ln(1-x)
∴ s(x)=-ln(1-x),|x|<1 (此处一定注意s(0)=0)
例4:求幂级数


(3n-1)x2n-1的和函数;
n-1
分析:幂级数的通项系数是自然数或相邻的自然数相
乘的形式,可考虑用“先积分,再求导”的做法;
解:这是缺项幂级数,先求出收敛域(-1,1)。
数,从而可求出该幂级数的和函数。
例2:求幂级数


n=0
n3 (x+1)!
xn的和函数。
解:求出收敛域为(-∞,+∞)
(1)当x≠0时, s(x)=
x 2

+∑ n=2
(n+1)n(n-1)+n+1-1 (n+1)!
xn
=
x 2
+x2


n=2
xn-2 (n-2)!
+


n=2
xn n!
+
1.55±0.24
1.43±0.21
1.50±0.12
1.46±0.18
1.46±0.17
1.43±0.23
对照组(n=45
1.59±0.22
1.68±0.25
1.70±0.23
1.68±0.28
1.65±0.10
1.58±0.15
1.57±0.19
1.65±0.17
1 定义法

对于幂级数∑
a
n
x
n,若前n项和函数
列{
s
n
(
x
)

求幂级数的和函数通常有哪些方法与技巧

求幂级数的和函数通常有哪些方法与技巧

求幂级数的和函数通常有哪些方法与技巧全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:求幂级数的和函数在数学分析中是一个常见的问题,而求解和函数的方法与技巧也是学习数学的关键之一。

在求幂级数的和函数时,我们需要考虑到级数的收敛性、展开式、导数运算等方面,下面将介绍一些常用的方法与技巧。

一、使用对数或幂级数的性质在求解幂级数的和函数时,可以利用对数或幂级数的性质进行简化。

对幂级数进行对数运算,可以将幂级数转化为常数级数,然后利用级数性质求解。

利用级数的加法性质和乘法性质,可以将不同的级数相加或相乘,进一步简化求解过程。

二、利用级数收敛性判断在求解幂级数的和函数时,首先需要判断级数是否收敛。

常用的收敛判别法包括比较判别法、比值判别法、根值判别法等。

根据级数的收敛性,可以确定求幂级数的和函数的适用范围,避免在不收敛的情况下进行求解。

三、展开式与递推关系在求解幂级数的和函数时,可以利用展开式与递推关系简化求解过程。

通过展开级数,可以将级数转化为有限项求和的形式,进而求解和函数。

利用递推关系可以根据前一项的求和结果来求解后一项,从而加快求解速度。

四、使用导数运算五、利用变元替换在求解幂级数的和函数时,可以通过变元替换简化求解过程。

通过对级数的变元进行替换,可以将原级数转化为新的级数形式,从而简化求解过程。

利用变元替换的方法可以将级数转化为更容易求解的形式,提高求解效率。

求幂级数的和函数通常需要结合数学分析的知识和技巧进行求解。

在实际求解过程中,可以根据具体情况选择合适的方法与技巧,避免繁琐的计算过程,提高求解效率。

希望以上介绍的方法与技巧对您有所帮助,帮助您更好地理解和应用求幂级数的和函数的知识。

第二篇示例:求幂级数的和是数学分析中一个重要的问题,具有广泛的应用和理论意义。

通常来说,求幂级数的和需要使用一些方法和技巧来进行求解。

下面我们将介绍一些常用的方法和技巧,帮助我们更好地理解和解决这个问题。

1. 泰勒级数展开法泰勒级数是一种将一个函数在某点附近用一个多项式来近似表示的方法。

幂级数和函数的计算方法

幂级数和函数的计算方法

幂级数和函数的计算方法幂级数是一种重要的数学概念,它可以被表示为各项式系数和幂次的乘积,而幂级数函数则表示为各项式系数和自变量幂次的乘积。

计算幂级数和幂级数函数的方法可以分为以下几类。

一、按公式计算法若给出幂级数或幂级数函数的通项公式,则可以通过代入相关值计算出对应的函数值。

例如,当我们给出幂级数$e^x=1+x+\frac{x^2}{2!}+\frac{x^3}{3!}+...$ 前 $n$ 项和 $x$ 的值时,用公式可以直接计算 $e^x$ 的近似值。

二、按递推关系计算法递推公式是指通过前项计算后项的公式,例如$F_{n+2}=F_{n+1}+F_n$ 就是斐波那契数列的递推公式。

在计算幂级数和幂级数函数时,有些级数和函数也可以通过递推关系求解。

例如,许多常见的初等函数如正弦、余弦和指数函数都可以通过递推公式计算。

三、按微积分计算法微积分方法是计算幂级数和幂级数函数的常见方法之一。

该方法适用于通过对幂级数进行求导和积分来求解幂级数函数。

例如,通过对幂级数 $f(x)=\sum_{n=0}^{\infty}a_nx^n$ 求导,可以得到它的导函数$f'(x)=\sum_{n=1}^{\infty}na_n x^{n-1}$。

四、按解析方法计算法解析方法是求解幂级数和幂级数函数的一种重要方法。

它通过将幂级数或幂级数函数展开为复数函数的形式,然后利用复函数的各种解析方法来求解幂级数或幂级数函数。

广义柯西公式是解析方法中的一个重要概念,它描述了对于一个幂级数,我们可以通过沿着一个简单闭曲线的路径来计算它的积分。

五、按迭代方法计算法迭代方法在计算幂级数和幂级数函数时也是一种可行的方法。

该方法通过逐步改变幂级数的项数来得到逼近幂级数函数的近似值。

在应用迭代方法时,应注重要选择合适的迭代策略,并采用精度控制方法,以使接近幂级数函数的误差控制在一定范围内。

以上是常见的计算幂级数和幂级数函数的方法,每种方法均有其适用范围和优势。

例谈一类幂级数和函数的求法

例谈一类幂级数和函数的求法

即 s)x 一 () o且 s0 =ls( ) ( ) , () ( 阶线性 常系 数 微 分方 ) “ ( ) sx = , () o = o =s, o :o 四 ,
解得 s x = 1( - +2 ( ) e +e x cs ) ox
故 妻 X = ( x2 4 号e + ) n x 咖。
[ 文献标 识码 ]A
[ 文章编号 ]10 - 2 3 (0 2 1 0 6 —O 0 9 8 8 2 0 )0 — 0 9 2
在 幂级 数 中 , 一类 含 有 阶乘运 算 的幂 级 数 , 种 幂级 数 的 和 函数 的求 法 , 现 行 高 等数 学 教材 中 有 这 在
涉 及 的不 多 , 因此 成 为学 生 学 习的 一个 盲点 。本文 将 通 过 一些 具 体例 子 介 绍 这类 幂 级 数 和 函数 的求 法 , 即把 幂级 数 求 和 问题 化归 为求 解 微分 方 程 的 问题 。 把 幂级 数 求 和 问题化 归 为求 解微 分 方 程 问题 , 是把 幂 级 数 的 和 函数 微分 后 , 与原 来幂 级 数作 某 就 再 种运 算 , 到 一个 含 有幂 级数 和 函数 以及 和 函数 的导 数 的关 系 式 , 得 即微 分 方 程 。
维普资讯
第 1 期
20 0 2年 2月
濮 阳教 育 学 院 学 报
J u n l fP y n o lg fE u ai n o r a u a g C l e o d c t o e o
V0 .1 No J 5 .1 Fe 2 2 b. 0o
S( ) ( ) xs0 =1一 阶 线性 微 分方 程 ) x +Sx =e ,( ) ( s x ( 一) ( )= 1 e +e

幂级数和函数的求法

幂级数和函数的求法

幂级数和函数的求法幂级数是一种特殊的无穷级数,在数学和物理学中有广泛的应用。

幂级数可以表示为一个多项式的无限级数,其中每一项都是多项式的某个次幂。

幂级数可以用来表示很多函数,比如指数函数、三角函数、对数函数等。

在本文中,我们将介绍幂级数和函数的求法。

第一部分:幂级数的定义和求和公式幂级数可以写成以下形式:f(x)=a0+a1x+a2x^2+a3x^3+...其中,a0、a1、a2、a3...是常数系数,x是变量。

幂级数可以表示为一个累加和的形式,即:f(x)=∑n=0∞anxn其中,an是幂级数的每一项系数,n是项数。

幂级数的求和公式如下:∑n=0∞x^n=1/(1-x)这个公式很有用,因为它可以用来推导其他幂级数的求和公式。

第二部分:幂级数的求导和积分对于幂级数f(x),我们可以对其进行求导和积分,得到新的幂级数。

幂级数的求导公式如下:f'(x)=∑n=1∞nanxn-1其中,an是原幂级数的每一项系数,n是项数。

幂级数的积分公式如下:∫f(x)dx=∑n=0∞an+1/(n+1)xn+1+C其中,C是常数。

第三部分:常见的幂级数和函数许多常见的函数都可以表示为幂级数的形式,比如:指数函数:e^x=∑n=0∞x^n/n!三角函数:sin(x)=∑n=0∞(-1)nx^(2n+1)/(2n+1)!cos(x)=∑n=0∞(-1)nx^(2n)/(2n)!对数函数:ln(1+x)=∑n=1∞(-1)^(n+1)x^n/n以上是一些常见的幂级数和函数,它们的幂级数表达式可用于计算、分析和求解各种数学和物理问题。

本文介绍了幂级数和函数的求法,包括幂级数的定义和求和公式、幂级数的求导和积分、以及常见的幂级数和函数。

希望读者通过本文的学习,能够更好地理解幂级数和应用它们解决实际问题。

浅谈求幂级数的和函数的方法

浅谈求幂级数的和函数的方法

浅谈求幂级数的和函数的方法
求幂级数的和函数是求解常微分积分方程和其他舍入误差计算中的一种常用方法。

它用于从两个不同的函数中计算出和的结果。

它的基本方法包括:
1.分拆求和:将同一函数的每部分幂级数单独求和,然后组合两部分求得总和函数。

2.递推法:设置一个初始值,然后逐步地求得幂级数的每一项,最终把它们组合起来,计算出总和函数。

3.级数收敛:利用函数和它的导数两个极限可以把不同幂级数求和,得到总和函数。

4.差分法:同样利用函数和它的导数,这种方法与级数收敛相比更复杂许多。

5.泰勒级数:这种方法使用一组特定的等比级数来计算求和函数,它可以把不同形式的功能组合在一起,计算出总和函数。

每种方法都有自己的优缺点,求解问题时应考虑合理的方法,以获得较好的效果。

总的来说,求幂级数的和函数得到较为准确的结果是非常重要的,因为求解的技术有助于准确的数值分析结果。

幂级数的和函数怎么求例题

幂级数的和函数怎么求例题

幂级数的和函数怎么求例题幂级数是数学中重要的一类级数,它是形如∑anxn的级数。

求解幂级数的和函数是一个常见的问题,涉及到级数收敛性、收敛半径、幂级数和函数的性质等方面的知识。

下面将通过例题的方式,详细介绍如何求解幂级数的和函数。

例题一:求解幂级数∑(n^2)x^n的和函数。

解答:首先,我们需要确定该幂级数的收敛半径。

根据收敛半径的求取公式:R = 1/lim sup √(|an|)在该例题中,an = n^2,代入公式计算可得:lim sup √(|n^2|) = ∞因此,收敛半径R = 0,即该幂级数在原点处收敛。

接下来,我们要确定和函数的表达式。

根据幂级数的和函数的定义,和函数f(x)应满足幂级数在收敛区间内逐项求导:f(x) = ∑(n^2)x^nf'(x) = ∑(n^3)x^(n-1) (逐项求导)= ∑(n+1)^3x^n进一步求导,可得:f''(x) = ∑(n(n+1)^2)x^(n-1) (再次逐项求导)= ∑(n^2+3n+1)x^(n-1)= ∑(n^2)x^(n-1) + ∑(3n)x^(n-1) + ∑x^(n-1)注意到∑(n^2)x^(n-1)就是原级数,∑(3n)x^(n-1)和∑x^(n-1)可以通过幂级数求和的公式求解。

对于幂级数∑(3n)x^(n-1),由常数倍数的性质得到:∑(3n)x^(n-1) = 3∑nx^(n-1)由求和公式∑nx^(n-1) = d/dx (∑x^n) = d/dx (1/(1-x)) = 1/(1-x)^2,可得:∑(3n)x^(n-1) = 3/(1-x)^2对于幂级数∑x^(n-1),由幂函数求导的性质得到:∑x^(n-1) = d/dx (∑x^n) = d/dx (1/(1-x)) = 1/(1-x)^2因此,f''(x) = ∑(n^2)x^(n-1) + 3/(1-x)^2 + 1/(1-x)^2= f(x) + 4/(1-x)^2解同次线性微分方程f''(x) = f(x) + 4/(1-x)^2,可得:f(x) = c1e^x + c2e^(-x) - 4/(1-x)^2其中c1和c2为常数,由于要求幂级数∑(n^2)x^n在x=0处收敛,所以我们可以确定c2 = 0。

浅谈幂级数的和函数的求法

浅谈幂级数的和函数的求法

S ( x) =x −
x 2 n −1 x3 x5 x7 x − + − + = 2n − 1 3 5 7 n =1 该 级 数 的 收 敛 区 间 是[-1,1]。 设 ,根据此式的特点,对等式两边同 x3 x5 x7
∑ (−1)
5 − 7

n
3
+
+
时求导后,得 S ′( x) = 1 − x 2 + x 4 − x 6 + ,等式右边是一
n =1 ∞

x
0
1− x x2 S ( x)dx = , 等 式 两 边 同 时 求 导 数 1 − x2
1 − 1) x 2 n 的和函数。 2n + 1
- 96 -
科技经济导刊
2016.27 期
产学研理论与实践
该 幂 级 数 的 收 敛 区 间 是 (-1,1)。 =
∑ 2n + 1 x
n =1
林展开式可以得到
1 x 2 n ,设 ∑ = f ( x) n =1 2n + 1
产学研理论与实践
科技经济导刊
2016.27 期
浅谈幂级数的和函数的求法
褚青涛 孙水玲
(广州工商学院 广东 广州 510000)
摘 要:幂级数是函数项级数中十分重要的一类,幂级数的和函数的求法又是其中一大难点和重点。本 文主要给出了几种常用的求幂级数和函数的方法,意在对广大数学教育工作者在教学上有所帮助。 关键词:幂级数 ; 和函数 ; 收敛 文献标识码:C 文章编号:2096-1995(2016)27-0096-02 中图分类号:O1-645
在微积分课程中,级数是重要的组成部分,幂级数 更是重中之重。相对于求幂级数的收敛半径和收敛区间 而言,如何求幂级数在收敛区间内的和函数,对大多数 学生来说是一个难点。要想求和函数,首先要弄明白和 函数的概念。幂级数
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例谈一类幂级数和函数的求法
作者:杜炜
作者单位:濮阳广播电视大学,河南,濮阳,457000
刊名:
濮阳教育学院学报
英文刊名:JOURNAL OF PUYANG COLLEGE OF EDUCATION
年,卷(期):2002,15(1)
被引用次数:0次
1.朱有清.贺才兴高等数学复习十五讲 1986
1.期刊论文解烈军求幂级数和函数的微分方程方法-高等数学研究2009,12(3)
按照通常求幂级数和函数的思路,对一些幂级数并不能奏效.在某些情况下,可以引入求幂级数和函数的微分方程方法.其主要思路是通过建立和函数的微分方程,将幂级数求和函数问题化为微分方程初值问题来求解.
2.期刊论文徐凤林.张秀丽.XU Feng-lin.ZHANG Xiu-li幂级数和函数的解法综述-山东轻工业学院学报(自然科学版)2006,20(1)
本文总结了求幂级数和函数的四种方法.一种方法是将待求级数分解成己知和函数的级数的运算(一般是加减)表达形式,然后逐一求和新的级数;第二种方法是"先求导,再积分"或"先积分,再求导";第三种方法是把待求级数用基本初等函数的幂级数展开式表示出来;第四种方法是列写出和函数满足的微分方程,解此微分方程得到和函数.
3.期刊论文张锦来.ZHANG Jin-lai幂级数∞∑n=1x2n/(2n)k和函数的递推公式及其应用-延边大学学报(自然科学版)2008,34(2)
根据收敛级数的分析性质研究了幂级数∞∑n=1x2n/(2n)k(k≥2)的和函数问题,用数学归纳法证明了其和函数的递推公式,由此得出k=2,3,4,…时幂级数和函数的具体表达式,进而导出几个与之相关的非初等积分的值或近似值.
4.期刊论文张玉灵由通项公式求一类幂级数的和函数-高等数学研究2009,12(3)
利用和函数的定义对形如∞∑anbn(x)的幂级数,其中{an}是一等差数列,{bn(x)}是一等比函数列,推导出了求该类幂级数和函数的一个通项公式. 5.期刊论文桂曙光.GUI Shu-guang利用差分法求一类幂级数的和函数-安庆师范学院学报(自然科学版)2001,7(4)
利用差分法导出了求幂级数和函数的一个通项公式,用它能求出系数为高阶等差数列和高阶等比数列的幂级数∞∑n=0anxn的和函数.
6.期刊论文周宏安.ZHOU Hong-an幂级数和函数分析性质的一种证明-陕西工学院学报2000,16(2)
作者在文[1]中给出了幂级数在收敛区内连续性的一种证明,本文直接利用幂级数的收敛性,给出幂级数和函数在收敛区间上的分析性质的一种简捷证明.并举例说明方法的实用性.
7.期刊论文朱双荣例谈求幂级数和函数的一题多解-高等函授学报(自然科学版)2010,23(2)
借助于已知级数的和函数,通过观察或逐项求导、逐项积分等方法得到需要求出和函数的级数所满足的式子,从而求出级数的和函数.
8.期刊论文李高明利用拆项法求一类幂级数的和函数-高等数学研究2009,12(3)
利用拆项法,给出一类系数为和式的幂级数和函数的求法.并对此类幂级数收敛半径计算,给出一个一般性结论.
9.期刊论文金少华.宛艳萍求幂级数的和函数时应注意的几个问题-高等数学研究2007,10(3)
讨论求幂级数的和函数时应注意的几个问题.
10.期刊论文刘永莉.李曼生.LIU Yong-li.LI Man-sheng两类幂级数的和函数求法-甘肃联合大学学报(自然科学版)2005,19(2)
利用差分算子与微分方程导出了两类系数含有高阶等差数列的幂级数的求和公式,并举例介绍了公式的应用.
本文链接:/Periodical_pyjyxyxb200201036.aspx
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下载时间:2010年8月11日。

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