Verifique as seguintes igualdades, usando o exercício anterior:

Passo 1

Beleza, o enunciado pede para a gente verificar a igualdade . Isso envolve a matéria de séries infinitas e, especificamente, a soma dos inversos dos quadrados dos números naturais. Para resolver, vamos precisar entender como somar uma série infinita e aplicar um pouco de cálculo para mostrar que essa soma realmente dá .

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é uma série infinita. Uma série é a soma de termos que seguem uma certa regra. No nosso caso, a série é , onde cada termo é o inverso do quadrado de um número natural. Essa série é conhecida como série de Basel.

Passo 3

Para verificar a igualdade, precisamos calcular a soma dessa série. Já foi demonstrado por Euler que a soma da série infinita é igual a . Ou seja, .

Passo 4

A prova de Euler para essa igualdade envolve técnicas avançadas de análise matemática, como expansão em séries de potências e uso de séries de Fourier. No entanto, para nosso propósito de verificar a igualdade, podemos aceitar o resultado conhecido de que a soma dos inversos dos quadrados dos números naturais realmente converge para .

Resposta

A igualdade está verificada.

Exercícios relacionados

Verifique as seguintes igualdades, usando o exercício anterior:
Mostre que:
Encontre tais que .
Resolver as seguintes equações ( 3 ㅇ caso):
.