第十三章——幂级数2(讲义+笔记)主讲教师:考研数学李振授课时间:2024.03.29粉笔考研·官方微信1第十三章——幂级数2(笔记)【注意】今天主要介绍幂级数展开、幂级数求和。近些年考查幂级数的大题往往是幂级数求和。四、幂级数展开【注意】泰勒级数收敛定理:和泰勒公式长得很像,泰勒公式经常用于计算极限。1.展开为泰勒级数。2.在泰勒级数中,取x0=0时的级数称为麦克劳林级数。2【注意】常见函数的麦克劳林级数:1.需要了解常见的麦克劳林公式,记住常见的麦克劳林级数。32.随着a的值不同,收敛域不一样。3.公式④可背可不背,背下来最好。【解析】4.将lnx展开为x-2的幂级数,看到lnx,将lnx改写成ln(2+x-2),最终化简一下即可,具体步骤见上图。4【解析】5.是个多项式,要展开成x的幂级数,需要变的就是1/(2+x-x²),看到分式,可以想到拆分,分母有理化。先处理函数,拆分展开再求和,具体步骤见上图。【解析】6.所学的公式中没有arctan,需要用到逐项求导与逐项积分定理,函数先求个导数,再利用公式即可,后面可以用到等替,具体步骤见上图。【注意】逐项求导与逐项积分只是不改变收敛半径。五、幂级数求和5【注意】要把握好幂级数求和的理论基础。1.理论基础:几何级数求和。2.系数为有理函数:核心是“清君侧”。(1)分子有n:先逐项积分后求导。(2)分母有n:先逐项求导,而后积分。6【解析】7(1).求幂级数的和函数,如果没有n就很简单,就想办法把n去掉,利用逐项求导与逐项积分定理,具体步骤见上图。将题目改一下,不能直接积分,将式子提一个x出来,后面的部分可以直接用逐项求导与逐项积分,具体步骤见上图。7【解析】7(2).分母有n,收敛半径R=1,并且x=±1时均收敛,故收敛域为[-1,1];提出一个x,令s(x)=xg(x),逐项求导之后要关注下标的变换,具体步骤见上图。【解析】8.看到假分式,变为真分式,先算出收敛半径R=1,当x=±1时发8散,故收敛域为(-1,1),再求和函数,有两种方法,一种是将该点代入幂级数转化为常数项级数,求常数项级数的和;二是利用和函数的性质,幂级数的和函数在收敛域内都是连续的,利用极限值等于函数值解出该点处的和。具体步骤见上图。【解析】9.求幂级数的和函数,观察式子,分母有n,可以求导,但是有阶乘。先算出收敛域为R,分母有n,凑常见的ex,具体步骤见上图。9【解析】10.(1)证明过程如图所示。(2)是一个二阶常系数非齐次线性微分方程,求特解,需要知道初始值,因为y′′...