Đề thi Giữa kỳ Giải tích 3 (HUST) 20172 nhóm 1

UN
Uni24h
0 lượt tải
5
0
Có lời giải

Nội dung tài liệu

Trang 1

ĐỀ THI GIỮA KÌ GIẢI TÍCH 3 – HỌC KỲ 20172, NHÓM NGÀNH 1 K62 Lời giải: Trần Bá Hiếu – KSTN Dệt K64 Câu 1:Xét sự hội tụ,phân kỳ của các chuỗi số ∞ 2 3n + 1 a) ∑ n (√3) n=0 Chuỗi đã cho là chuỗi dương ∀n ≥ 0 Áp dụng tiêu chuẩn Dalembert,ta có: 3(n + 1)2 + 1 3n2 + 1 1 3(n + 1)2 + 1 1 lim ÷ n = lim . = < 1 n→+∞ n+1 (√3) n→+∞ √3 3n2 + 1 √3 (√3) → Chuỗi đã cho hội tụ ∞ 2 n + 3 b) ∑ √n + 1.ln( ) n2 + 1 n=0 Chuỗi đã cho là chuỗi dương ∀n ≥ 0 Khi n → +∞,ta có: n2 + 3 2 2√n + 1 2 √n + 1.ln( ) = √n + 1.ln(1 + )~ ~ n2 + 1 n2 + 1 n2 + 1 3 n2 ∞ 2 Mà ∑ là chuỗi hội tụ 3 n=1 n2 → Chuỗi đã cho hội tụ Câu 2:Tìm miền hội tụ của chuỗi hàm số ∞ ( )n−1( ) −1 n + 1 ∑ n2.3n.(x + 4)n n=1 ∞ ( )n−1( ) ∞ ( )n−1( ) −1 n + 1 −1 n + 1 1 Đặt ∑ = ∑ u tn với u = ,t = (x ≠ −4) n2.3n.(x + 4)n n n n2.3n x + 4 n=1 n=1 Bán kính hội tụ của chuỗi là ∶ u (n + 1) (n + 2) 3.(n + 1)3 R = lim | n | = lim | ÷ | = lim | | = 3 n→+∞ un+1 n→+∞ n2.3n (n + 1)2.3n+1 n→+∞ n2.(n + 2) Trần Bá Hiếu – KSTN Dệt K64

Trang 2

Xét tại biên t = 3,chuỗi đã cho trở thành ∞ ( )n−1( ) −1 n + 1 ∑ hội tụ theo tiêu chuẩn Leibnizt n2 n=1 Xét tại biên t = −3,chuỗi đã cho trở thành ∞ ( ) ∞ n + 1 1 − ∑ ~ − ∑ là chuỗi phân kỳ n2 n n=1 n=1 → Chuỗi hội tụ khi − 3 < t ≤ 3 1 → −3 < ≤ 3 x + 4 13 11 → x < − ∪ x ≥ − 3 3 Vậy miền hội tụ của chuỗi là x ∈ (−∞;−13) ∪ [−11 ∪ +∞) 3 3 1 Câu 3:Khai triển f(x) = thành chuỗi Maclaurin 3x + 2 1 1 1 f(x) = = .3 3x + 2 2 .x + 1 2 3 Đặt x = u 2 Khai triển Maclaurin của f(u)là ∞ 1 1 1 f(u) = . = ∑ .(−1)n.un ,−1 < u < 1 2 u + 1 2 n=0 3x Thay t = ,suy ra chuỗi maclaurin của f(x) là: 2 ∞ n ∞ n 1 3 1 3 2 2 f(x) = ∑ .(−1)n.( x) = . ∑(−1)n.( ) .xn ,− < x < 2 2 2 2 3 3 n=0 n=0 ∞ 4n n.x Câu 4:Tìm miền hội tụ của chuỗi hàm số ∑ (n + 1)3n n=1 Chuỗi đã cho là chuỗi dương ∀n ≥ 1,x ∈ R ∞ 4n ∞ n.x n Đặt ∑ = ∑ u tn với u = ,t = x4 ,(t ≥ 0) (n + 1)3n n n (n + 1)3n n=1 n=1 Trần Bá Hiếu – KSTN Dệt K64

Trang 3

Bán kính hội tụ của chuỗi là ∶ u n n + 1 n(n + 2).3n+1 R = lim n = lim ÷ = lim = 3 n→+∞ un+1 n→+∞ (n + 1)3n (n + 2)3n+1 n→+∞ (n + 1)2.3n ∞ n n Xét tại biên t = 3,chuỗi đã cho trở thành ∑ có lim = 1 ≠ 0 (n + 1) n→+∞ (n + 1) n=1 → Chuỗi phân kì tại t = 3.Suy ra chuỗi đã cho hội tụ khi chỉ khi t < 3 → 0 ≤ x4 < 3 → −4√3 < x < 4√3 Vậy miền hội tụ của chuỗi đã cho là (−4√3; 4√3) ∞ 1 nπ Câu 5:Xét sự hội tụ của chuỗi số ∑ cos( ) √n2 + 1 2 n=0 Viết lại chuỗi: ∞ 1 nπ 1 1 1 1 ∑ cos( ) = 1 − + − + + ⋯ √n2 + 1 2 √22 + 1 √42 + 1 √62 + 1 √82 + 1 n=0 ∞ ( )n −1 = ∑ √(2n)2 + 1 n=0 1 −4n Xét f(n) = .Có f′(n) = < 0 ,∀n > 0 √(2n)2 + 1 √(4n2 + 1)3 1 Và lim = 0 n→+∞ √(2n)2 + 1 → f(n) là một dãy đơn điệu ,tiến tới 0 khi n → +∞ Vậy chuỗi đã cho hội tụ theo tiêu chuẩn Leibniz ∞ 2 nx Câu 6:Xét sự hội tụ đều của chuỗi hàm số ∑ trên R n6 + 4x4 n=1 Theo định lí Cauchy,ta có n6 + 4x4 ≥ 4n3x2 nx2 nx2 1 → ≤ = n6 + 4x4 4n3x2 4n2 ∞ 1 Mà ∑ là chuỗi hội tụ 4n2 n=1 Trần Bá Hiếu – KSTN Dệt K64

Trang 4

→ Chuỗi đã cho hội tụ đều và tuyệt đối trên R 1 Câu 7:Khai triển f(x) = thành chuỗi lũy thừa của x + 2 (x + 1)(x + 3) Đặt x + 2 = t → x = t − 2 1 1 −1 → f(t) = = = (t − 1)(t + 1) t2 − 1 1 − t2 Khai triển Maclaurin của f(t) là ∶ ∞ ∞ f(t) = ∑ −(t2)n = ∑ −t2n ,−1 < t < 1 n=0 n=0 Thay t = x + 2 ,khai triển Maclaurin của f(x) là ∶ ∞ f(t) = ∑ −(x + 2)2n ,−3 < x < −1 n=0 ∞ −ln3 Câu 8:Cho f(x) = ∑ n.enx với x < 0.Tính ∫ f(x)dx n=1 −ln4 −ln3 −ln3 ∞ ∞ −ln3 Ta có: ∫ f(x)dx = ∫ ∑ n.enx dx = ∑ ∫ n.enxdx −ln4 −ln 4 n=1 n=1 −ln4 ∞ ∞ ∞ 1 1 1 1 3 4 1 = ∑enx|−ln3 = ∑ − ∑ = − = −ln4 3n 4n 1 1 6 n=1 n=1 n=1 1 − 3 1 − 4 ∞ Câu 9:Tính tổng của chuỗi hàm số ∑(−1)n−1n2xn với − 1 < x < 1 n=1 Với − 1 < x < 1,chuỗi đã cho là khả vi,khả tích với mọi x thuộc khoảng đang xét ∞ ∞ Gọi S(x) = ∑(−1)n−1n2xn = x.∑(−1)n−1n2xn−1 = x.P(x) n=1 n=1 x x ∞ ∞ x ∫P(t)dt = ∫ ∑(−1)n−1n2tn−1 dt = ∑ ∫(−1)n−1n2tn−1dt 0 0 n=1 n=1 0 ∞ ∞ = ∑(−1)n−1nxn = x.∑(−1)n−1nxn−1 = x.Q(x) n=1 n=1 Trần Bá Hiếu – KSTN Dệt K64

Trang 5

x x ∞ ∞ x ∫Q(t)dt = ∫ ∑(−1)n−1ntn−1 dt = ∑ ∫(−1)n−1ntn−1dt 0 0 n=1 n=1 0 ∞ x = ∑(−1)n−1xn = 1 + x n=1 x ′ 1 → Q(x) = ( ) = 1 + x (x + 1)2 ′ x ′ 1 − x → P(x) = (x.Q(x)) = ( ) = (x + 1)2 (1 + x)3 x(1 − x) → S(x) = x.P(x) = (1 + x)3 ∞ ( ) x 1 − x Vậy ∑(−1)n−1n2xn = ,với x ∈ (−1;1) (1 + x)3 n=1 Trần Bá Hiếu – KSTN Dệt K64

Hiển thị 5 trang đầu. Tải tài liệu để xem đầy đủ.

Bình luận (0)

Đăng nhập để tham gia bình luận

Chưa có bình luận nào. Hãy là người đầu tiên!