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108 政大微積分 第 10 題

考題 / 轉學考微積分 / 政大 / 微積分

108學年度 · 108微積分 · 第 10 題

題目

Problem

Find the power series centered at −2-2 that is equal to

f(x)=11−x.f(x)=\frac{1}{1-x}.

(a) ∑n=0∞(x+2)n2n\displaystyle \sum_{n=0}^{\infty}\frac{(x+2)^n}{2^n}

(b) ∑n=0∞(x+2)n2n+1\displaystyle \sum_{n=0}^{\infty}\frac{(x+2)^n}{2^{n+1}}

(c) ∑n=0∞(x+2)n3n\displaystyle \sum_{n=0}^{\infty}\frac{(x+2)^n}{3^n}

(d) ∑n=0∞(x+2)n3n+1\displaystyle \sum_{n=0}^{\infty}\frac{(x+2)^n}{3^{n+1}}

(e) None of the above.

解答

解法一

思路

展開
  • 先改寫 1−x=3−(x+2)1-x=3-(x+2),再套用幾何級數。

答題過程

展開 11−x=13−(x+2)=1311−(x+2)/3=∑n=0∞(x+2)n3n+1.\frac1{1-x}=\frac1{3-(x+2)} =\frac13\frac1{1-(x+2)/3} =\sum_{n=0}^\infty\frac{(x+2)^n}{3^{n+1}}.

因此答案為 (d)\boxed{\text{(d)}},收斂於 ∣x+2∣<3|x+2|<3。