Encontre a série de MacLaurin de
usando a definição.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício que pede para encontrar a série de MacLaurin da função
usando a definição. Isso faz parte da matéria de séries de Taylor/MacLaurin em cálculo. Para resolver, vamos precisar entender a definição da série de MacLaurin e como aplicá-la passo a passo.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é a série de MacLaurin. Ela é uma representação de uma função como uma soma infinita de termos calculados a partir das derivadas da função no ponto 0. A fórmula geral da série de MacLaurin para uma função
é:
Então, nosso objetivo é encontrar as derivadas de
avaliadas em
.
Passo 3
Vamos calcular as derivadas de
:
- Primeira derivada:
Avaliando em
:
- Segunda derivada:
Avaliando em
:
- Terceira derivada:
Avaliando em
:
Podemos notar que, para cada derivada, o padrão é que a
-ésima derivada em
é igual a
.
Passo 4
Agora, vamos montar a série de MacLaurin usando os valores obtidos:
Sabemos que
, e as outras derivadas seguem o padrão
. Então:
Simplificando os coeficientes:
Resposta
A série de MacLaurin de
é: