Enunciado

Use uma série de maclaurin na Tabela 1 para obter a série de Maclaurin da função dada.

f x = x 2 l n ⁡ ( 1 + x 3 )

Passo 1

Vamos lá pessoal, nessa questão temos que eonctrar a série Maclaurin da função:

f x = x 2 l n ⁡ ( 1 + x 3 )

Mas veja que devemos utilizar alguma das seguintes séries (séries que estão na tabela 1)

1 1 - x = ∑ n = 0 ∞ x n    

e x = ∑ n = 0 ∞ x n n !    

sen ⁡ x = ∑ n = 0 ∞ ( - 1 ) n x 2 n + 1 2 n + 1 !    

cos ⁡ x = ∑ n = 0 ∞ ( - 1 ) n x 2 n ( 2 n ) !    

tan - 1 ⁡ x = ∑ n = 0 ∞ ( - 1 ) n x 2 n + 1 ( 2 n + 1 )    

ln ⁡ 1 + x = ∑ n = 1 ∞ ( - 1 ) n - 1 x n n    

E por último:

( 1 + x ) k = ∑ n = 0 ∞ k n x n

Devemos ver qual dessas funções mais se parece com a nossa função e fazer as manipulações matemáticas adequadas para chegar até a série de Maclaurin.

Passo 2

Podemos usar que:

ln ⁡ 1 + x = ∑ n = 1 ∞ - 1 n x n n      

Dessa maneira, temos

ln ⁡ 1 + x 3 = ∑ n = 1 ∞ - 1 n x 3 n n    

Passo 3

A partir do passo 1 podemos fazer

x 2 l n ⁡ ( 1 + x 3 ) = x 2 ∑ n = 1 ∞ - 1 n x 3 n n    

Lembra-se da propriedade em que eu posso passar esse x 2 para “dentro”? É mais ou menos assim:

x 2 ∑ n = 1 ∞ - 1 n x 3 n n     = ∑ n = 1 ∞ - 1 n x 3 n n   x 2  

Ora, podemos simplificar ainda mais:

∑ n = 1 ∞ - 1 n x 3 n + 2 n    

Resposta

∑ n = 1 ∞ - 1 n x 3 n + 2 n    

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