Encontre uma representação em série de potências para a função e determine o intervalo de convergência.

6)

f x = 1 x + 10

Passo 1

Eaee!!! Belezinha? Bom... a questão quer que encontremos uma representação em s��rie para a seguinte função:

f x = 1 x + 10

Para isso, devemos analisar uma função parecida que pode ser dada também em uma s��rie convertida. No caso temos:

1 1 - x = 1 + x + x 2 + x 3 + x 4 + … = ∑ n = 0 ∞ x n

Sabendo dessa função a gente pode manipular a nossa função para descobrirmos a nossa série!!

Em seguida, devemos determinar o intervalo de convergência dessa série que descobriremos.

Para isso, devemos analisar a razão da série geométrica resultante na expressão geral da nossa série e fazer seu módulo ser menor que 1 (para a série convergir).

Não entendeu? Então bora junto aqui!!

😉

Passo 2

Então... Reescrevendo a nossa função para que possamos comparar com a nossa função exemplo, temos:

f x = 1 10 1 - - x 10

Veja que a expressão da função agora pode ser entendida como a soma de uma série geométrica de primeiro termo 1 10 e razão - x 10 , ou seja:

f x = 1 10 - 1 100 x + 1 1000 x 2 …

Assim, temos a seguinte série de potências:

f x = ∑ n = 0 ∞ 1 10 - x 10 n

Passo 3

Agora, para determinar o raio de convergência, sabendo da nossa razão geométrica, temos:

- x 10 < 1 ∴

x 10 < 1 ∴

x < 10

Ou seja, o intervalo de convergência é - 10 , 10 .

Entendeu direitinho? Responde aee ;)

Resposta

f x = ∑ n = 0 ∞ 1 10 - x 10 n

- 10,10

Exercícios de Livros Relacionados