关于x的幂级数展开式是(
选择:
11. 关于x的幂级数展开式是( )C f(x),3,x
,,,,nnnnx,x,(1)11(1)nnA、xx B、 C、 D、 ,,,,nnnn,0,,0,n333333nn1n0
12. 展成的级数是( ) (x,1)f(x),3,x
,,,,nnn,,(,1)1(x1)1(x1)nnA、(x,1)(x,1) B、 C、 D、 ,,,,,,,,2n22n22nn0n1n0n0
,1n3. 级数(,1)(p,0)的敛散情况是( )。A ,p,nn1
A、p>1时绝对收敛,时条件收敛 p,1
B、p>1时绝对收敛,p,1时条件收敛
C、p,1时发散,p,1时收敛
D、对任何p,0,级数绝对收敛
,n4. 若级数a(x,2)在处收敛,则在处 ( )B x,,2x,5,n,n1
A、绝对收敛 B、条件收敛 C、发散 D、敛散性不定
,
5. 设a,则数项级数( )。D lima,0n,nn,,n,1
A、一定收敛且和为0 B、一定收敛但和不一定为0 C、一定发散 D、可能收敛,也可能发散
un6. 若,则结论( )。B ,0,,0,lim,0uvnnn,,vn
,,,,A、收敛,则收敛; B、发散,则发散; uvuvnnnn,,,,n,1n,1n,1n,1
,,,,C、,敛散性相同; D、,敛散性相反。 uvuvnnnn,,,,n,1n,1n,1n,1
2,nn7. 幂级数的收敛半径为 ( )A x,n(,3),n1
11A、 B、 C、 D、 3,3,33
8.
填空: ,n,11nx1. 已知级数的收敛区间为(-1,1),则在该区间内它的和函数为 。 ,2n,1(1,x)
k2x,x,x2. f(x),e,e的幂级数展开式 。 f(x),2,(2k)!k,0
,n2n2xx3. 的幂级数展开式 。 f(x),ef(x),,,0nn!
k,x,xxe,e4. fx,的马克劳林级数展开式__________________。 f(x),(),2kk,1
n,x5. 幂级数的收敛区间是 。[-1,1] ,n,1n
,n,16. 已知级数nx,则其收敛区间为= 。(-1,1) ,n,1
,17. 级数当且仅当 时收敛 p,1,p,1nn
8.
计算: n,5(n1)!,1. 判断级数的敛散性。 ,(2n)!n1,
n,5(n1)!解: ,un(2n)!
1n,n5(,2)!
1un5(,2) n(2,2)!(4分) n,lim,lim,lim,0nn,,n,,n,,n5(,1)!unn(2,2)(2,1)n
n(2)!
由比值判别法l=0<1
故原级数收敛。(6分)
,nn2. 求级数的收敛域。 x,,n,1n1
,1n解: (4分) ,2nlim,1 R,1n,,n
,1n
,n 当时,原级数发散(5分) x,1,n,1,n1
,nn 当时,原级数发散(6分) x,,1(,1),,n,1n1
? 原级数收敛域为 (,1,1)
,nn和函数: 设 s(x),x x,(-1,1),n,1n,1
nn,,,xxx n (6分) ,x,,,,,,n,11,xn,1n,1nn,11,
n,,,1xxn, 设 (), x,(-1,1)h(x),x, hx,,n,,1n1,x1n1,
xxt, (9分) h(x),h(t)dt,dt,,x,ln(1,x),,001,t
1ln(1,x), , , 当0,|x|,1s(x),,1,xx,0 x,0,
,nx3. 求级数的收敛域。 ,n,2,nn1
na2nn1,1n 解:===(2分) limlimlimn,1n,,,,nn,,2(n,1)2a2(n,1)n
R=2(3分)
,n2 当x=2时,级数发散;(5分) ,n,2,nn1
,n(,2) 当x=-2时,级数收敛;(7分) ,n,2,nn1
,nx 故级数的收敛域为[-2,2](8分) ,n,2,nn1
,n4. 求级数n(x,7)的收敛域及和函数。 ,,n1
,n,2sin5. 判断级数的敛散性。(6分) n,3n,1
,,nn解:a,2sin,2, nnn33
n,1n,nu2322n,1对级数,,因为 lim,lim,,1,n,1nnn,,n,,,133u32nn,n2故级数,收敛。 ,n,13n
故由比较判别法知原级数收敛。
,,n11xn,1,,的收敛区间与和函数. (n1)5,5. 求幂级数n1
…R = 5 (3分)
当x = 5时,级数为 …,发散
当x = -5时,级数为…,收敛 (2分)
故收敛区间为 (2分) [,5,5)
xxx,5ln(5,),,[,5,0),(0,5), … S(x) = ,1x,050,
x,(0,,)6.. 将函数f(x)=x,展开成余弦级数。
x,(0,,) 解:将函数f(x)=x,进行偶延拓为周期函数(2分)
则b=0,n=1,2,…… (2分) n
,2 (2分) a,xdx,,0,0,
,,,22x12 a,xcosnxdx,(sinnx,sinnxdx),(cosn,,1)n2,,000,,nnn,
4, =,(2分) ,,,2,1,,0,1,2,...nkk2,,n,0,n,2,4,6,8,10,...,
,,4 得f(x)的Fourier展开式为(2分) ,,2,2(2k,1),k0
x,(0,,)7. 将函数f(x)=x,展开成正弦级数。
(0,,) 解:将f(x)进行奇延拓,f(x)在上满足收敛定理条件(2分)
则a=0,n=0,1,2,…(4分) n
,,,22x12 b,xsinnxdx,(,cosnx,,cosnxdx),,cosn,n,,000,,nnn
2 =,(7分) ,n,2k,1,k,0,1,2,...,n,2,,,n,2,4,6,8,10,...n,
,2, 得f(x)的Fourier展开式为n1(8分) (1),,,nn1
58. 将函数f(x),在处展开成幂级数,并写出收敛域; x,,12x,x,6
解:
,5111111,,n1n,f(x),,,,,,(,),(x,1),,3,x,1,2n1,,,x,1x,1322x,x,63,,0n,1,1,32
------------------------------------------------------------------------------------------------(6分)
,nnn,,lnncos,9. 判断下列级数的敛散性(1);(2); 2n,n5,2!3,nn2n
lnn,,21lnlnnnn解:(1)?lim,lim,0,而收敛,故收敛--------(4分) 2,,n,,n,,,1,21nnnnnn
nn
,,,nnnnn,nn,ncos?(2)?cos,,,收敛,也收敛,故绝对收敛-------(4分) nnnnn55n!3!3!3,2,,nn2n2
,1n,110.求幂级数x的收敛域、和函数。 ,nnn,1(,1)
解:容易求得收敛半径为,收敛域为[,1,1]------------------------------------(2分) 1
,,111n,1nn,1 令,,,S(x),x,S(x),x,Sxx,则-------------(5分) (),,,,nnn,1(,1)n1,xn,1
(1,x)ln(1,x),xx,[,1,1), ,-------------------------(8分) ?S(x),,ln(1,x),S(x),,1x,1,
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