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] 由通项公式求一类幂级数的和函数
由通项公式求一类幂级数的和函数
中幂级数的和函数的求法对于学生
来说又是一个难点.因此进一步探讨幂级数和函数的求法是很必要的.幂级数的和函数常用逐项积
分和逐项微分的方法,当然有时还需要一些特殊的技巧,如拆项,解微分方程等.但如果一幂级数可
以表示为形如?口b(),其中{n)是一等差数列,{(z))是一等比函数列,本文利用和函数的定:=
义推导出求该类幂级数和函数的一个通项公式.
定理设{n)是一等差数列,公差为d,{b())是一等比函数列,公比为q(Iql<1),则
sc,=z一.?
证明设级数?a,b(z)的前项部分和为s(z),即:
s(z)一?口Ib女(z)=alb1()+口2b2(z)+…+a.b(z)一
alb1(z)+口2bl(z)q+n3b1()q+…+a.b1(x)q”--,(2)
所以
aS()一口lbi(z)口+a2b1(z)+砚bl()口.+…+口6l()矿.(3)
将以上两式相减得
(1一g)S()一口lbl(z)+b1(z)q(?2一n1)+…+bl(z)q(n一n1)一a.bl(z)q’l
一
口1b1(z)+b1(z)(q+q.+…+q)一口61()q=
alb1()+bl()q—--一q~一口6
1(z)q一.
因此
s,=一[+].
sc=s={一[q+一一o.ILl一口.LLl一厂l一口JJJ
,jgJ<1.1(一口)0’,
?收稿日期t2008—09一O2.
基金项目t国家自然科学基金资助项目(40501058)
(下转第59页)
第l2卷第3期陈映瞳:Bellman等式的证明,应用及推广59
[dR一)]…p(一)?xp(一),
[xp(一?d)]?)g(xp(一).
上式两边从a到t积分,得
)?exp(,?d)??)exp(一())
R()exp(g()dsftk(s)g()exp(一g()d”)一
志(s)g(s)exp(g(s)ds)?exp(一g(“)d”)ds—(s)g(s)exp(g()d”).
又厂()?忌(,)+R(,),故,(f)一点()?(s)g(s)exp(-r(s)dsds,亦即
)?)+kg(5)exp(f=g(s)ds)ds.,(,)?五()+I(5)g(5)(1).J口,J
参考文献
[1]王高雄,周之铭,朱思铭等.常微分方程[M].北京:高等教育出版社,2006:65—78.
[2]庄万.常微分方程习题解[M].山东:山东科学技术出版社,2004:175—178.
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(上接第49页)o??c?oo?o.’).
例1求幂级数?聊”的和函数.
解记a一,b(z)一z.这里的数列()是一等差数列,公差d一1;函数列(n}是一等比
数列,公比q=z,因此当Izl<1时,利用上述定理的结论可得,
sc===z一一
1一2,<1.(
一-z)0(1一z)’..,’
例2求级数z一2z.+3一4一十…的和函数.
解记a=一一b()一(一)”,d一一1,g一,z,利用上述定理可知当I—zj<1时,
sz一薹,一杀一
(一1)?(一)(1+z)+(一z)?(一z)?(一1)z
———————可————一干’zJ<1.
例3求级数?(2n+1)x”的和函数.
解设n=2n+1,b(z)一z”,d一2,q—z.利用定理可得当IXI<1时,
scz一====笋一.
利用本文公式,可以非常容易地给出幂级数?n6(z)的和函数.n1
参考文献
[1]赵树螈,微积分[M].北京:中国人民大学出版社.1999:95—296,