题目
将函数(x)=dfrac (1)({x)^2+3x-18}展开成(x)=dfrac (1)({x)^2+3x-18}的幂级数
将函数展开成
的幂级数
题目解答
答案
∵函数
∴
(利用泰勒公式)
所以本题答案为
解析
步骤 1:分解分母
将分母${x}^{2}+3x-18$分解为$(x+6)(x-3)$,得到$f(x)=\dfrac {1}{(x+6)(x-3)}$。
步骤 2:部分分式分解
将$f(x)$分解为部分分式,得到$f(x)=-\dfrac {1}{9}(\dfrac {1}{x+6}-\dfrac {1}{x-3})$。
步骤 3:利用泰勒公式展开
将$f(x)$中的每一项分别利用泰勒公式展开,得到$f(x)=-\dfrac {1}{54}(\dfrac {1}{1+\dfrac {x}{6}})-\dfrac {1}{27}(\dfrac {1}{1-\dfrac {x}{3}})$。
步骤 4:幂级数展开
将$f(x)$中的每一项分别展开为幂级数,得到$f(x)=-\dfrac {1}{54}\sum _{n=0}^{\infty }{(-\dfrac {x}{6})}^{n}-\dfrac {1}{27}\sum _{n=0}^{\infty }{(\dfrac {x}{3})}^{n}$。
步骤 5:合并幂级数
将$f(x)$中的幂级数合并,得到$f(x)=-\dfrac {1}{27}\sum _{n=0}^{\infty }[ \dfrac {1}{2}{(-\dfrac {1}{6})}^{n}+{(\dfrac {1}{3})}^{n}] {x}^{n}$。
步骤 6:确定收敛区间
确定幂级数的收敛区间,得到$x\in [ -3,3)$。
将分母${x}^{2}+3x-18$分解为$(x+6)(x-3)$,得到$f(x)=\dfrac {1}{(x+6)(x-3)}$。
步骤 2:部分分式分解
将$f(x)$分解为部分分式,得到$f(x)=-\dfrac {1}{9}(\dfrac {1}{x+6}-\dfrac {1}{x-3})$。
步骤 3:利用泰勒公式展开
将$f(x)$中的每一项分别利用泰勒公式展开,得到$f(x)=-\dfrac {1}{54}(\dfrac {1}{1+\dfrac {x}{6}})-\dfrac {1}{27}(\dfrac {1}{1-\dfrac {x}{3}})$。
步骤 4:幂级数展开
将$f(x)$中的每一项分别展开为幂级数,得到$f(x)=-\dfrac {1}{54}\sum _{n=0}^{\infty }{(-\dfrac {x}{6})}^{n}-\dfrac {1}{27}\sum _{n=0}^{\infty }{(\dfrac {x}{3})}^{n}$。
步骤 5:合并幂级数
将$f(x)$中的幂级数合并,得到$f(x)=-\dfrac {1}{27}\sum _{n=0}^{\infty }[ \dfrac {1}{2}{(-\dfrac {1}{6})}^{n}+{(\dfrac {1}{3})}^{n}] {x}^{n}$。
步骤 6:确定收敛区间
确定幂级数的收敛区间,得到$x\in [ -3,3)$。