Enunciado

Use uma série de Maclaurin derivada nesta seção para obter a série de Maclaurin para a função dada .

24.

f x = e - x / 2

Passo 1

Fala, gente bonita! Tudo show?

O enunciado quer uma série de Maclaurin pra função dada através de uma já pronta, que está na seção deste livro. Moleza, né?

Bom, para resolvermos esta questão não precisamos desenvolver nenhuma série de Maclaurin em si. Basta voltarmos na seção do livro e adaptarmos as séries já desenvolvidas!

Vamos começar relembrando qual a série para a função f x = e x . Temos então a seguinte série:

f x = ∑ n = 0 ∞ x n n !

Pronto, precisamos pegar esta série acima e adaptá-la de alguma forma para o nosso problema.

Passo 2

Percebam que a diferença entre e x e e - x / 2 . Se fizermos x = - x / 2 na primeira equação, obteremos a segunda.

Pronto, esta é a ideia do que precisamos fazer.

No lugar de x na série acima, vamos substituir por - x / 2 . Portanto,

f x = ∑ n = 0 ∞ - x 2 n n !

Colocando - 1 em evidência:

f x = ∑ n = 0 ∞ - 1 n ⋅ x 2 n n !

f x = ∑ n = 0 ∞ - 1 n ⋅ x n 2 n n !

Na divisão de frações, invertemos o denominador multiplicando:

f x = ∑ n = 0 ∞ - 1 n ⋅ x n 2 n × 1 n !

Assim,

f x = ∑ n = 0 ∞ - 1 n ⋅ x n n ! ⋅ 2 n

Pronto! Chegamos à série de Maclaurin para a função f x = e - x / 2 .

Resposta

f x = ∑ n = 0 ∞ - 1 n ⋅ x n n ! ⋅ 2 n

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Encontre a soma das séries.
Use multiplicação ou divisão de séries de potência para encontrar os três primeiros termos não nulos na série de Maclaurin para cada função.
Use séries para avaliar o limite.
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Use multiplicação ou divisão de séries de potência para encontrar os três primeiros termos não nulos na série de Maclaurin para cada função.