Was ist eine Potenzreihendarstellung für #f (x) = ln (1 + x) # und wie groß ist ihr Konvergenzradius?
Antworten:
#ln(1+x) = sum_(n=0)^oo (-1)^nx^(n+1)/(n+1)#
mit Konvergenzradius #R=1#.
Erläuterung:
Ausgehend von der Summe der geometrische Reihe:
#sum_(n=0)^oo q^n = 1/(1-q)#
konvergierend für #abs q < 1#.
Lassen # x = -q # haben:
#sum_(n=0)^oo (-1)^nx^n = 1/(1+x)#
Innerhalb des Konvergenzintervalls #x in (-1,1)# wir können die serie begriff für begriff integrieren:
#int_0^x dt/(1+t) = sum_(n=0)^oo int_0^x (-1)^nt^ndt#
und erhalten Sie eine Reihe mit dem gleichen Konvergenzradius #R=1#:
#ln(1+x) = sum_(n=0)^oo (-1)^nx^(n+1)/(n+1)#