Sum_ {n = 0} ^ {oo}( frac {1} {x(1-x)})^ nの収束間隔は?

Sum_ {n = 0} ^ {oo}( frac {1} {x(1-x)})^ nの収束間隔は?
Anonim

回答:

#-x in(-oo、(1-sqrt5)/ 2)U((1 + sqrt5)/ 2、oo)#

説明:

私たちはそのことができます #sum_ {n = 0} ^ oo(1 /(x(1-x)))^ n# 比率付きの幾何学級数です #r = 1 /(x(1-x))#.

これで、比の絶対値が1より小さいと幾何級数が収束することがわかりました。

#| r | <1 iff-1 <r <1#

だから我々はこの不等式を解かなければなりません:

#1 /(x(1-x))<1、1 /(x(1-x))> -1#

最初のものから始めましょう。

#1 /(x(1-x))<1 iff 1 /(x(1-x)) - (x(1-x))/(x(1-x))<0 iff#

#(1-x + x ^ 2)/(x(1-x))<0#

この区間では、分子が常に正で分母が負であることを簡単に証明できます。 #-x in(-oo、0)U(1、oo)#.

したがって、これが私たちの最初の不平等に対する解決策です。

2番目のものを見てみましょう。

f(1 + xx ^ 2)/(x(1-x))> 0の場合、#1 /(x(1-x))+(x(1-x))/(x(1-x))> 0 #

この不等式は、次の区間で解を求めます。

#-x in(-oo、(1-sqrt5)/ 2)U((1 + sqrt5)/ 2、oo)#

それで私達のシリーズはこれに間隔が本当であるところに収束する。

したがって、収束の間隔は次のとおりです。

#-x in(-oo、(1-sqrt5)/ 2)U((1 + sqrt5)/ 2、oo)#