IV.4

Вычисление сумм рядов

[21/100%]
Показать
LaTeX
Задача IV.4.1

∑3nsin⁡3x3n\sum 3^{n} \sin^{3} \frac{x}{3^{n}}.

?
Задача IV.4.2

∑(−1)ncos⁡3(3nx)3n\sum (-1)^{n} \frac{\cos^{3}\left(3^{n} x\right)}{3^{n}}.

?
Задача IV.4.3

∑arctg⁡1n2+n+1\sum \operatorname {arctg} \frac{1}{n^{2}+n+1}.

?
Задача IV.4.4

∑arctg⁡12n2\sum \operatorname {arctg} \frac{1}{2 n^{2}}.

?
Задача IV.4.5

∑n⩾11Cn+r1+r(r∈N)\sum_{n \geqslant 1} \frac{1}{C_{n+r}^{1+r}}(r \in \mathbb {N}).

?
Задача IV.4.6

∑n⩾0(n!)2zn(2n+1)!(∣z∣<4)\sum_{n \geqslant 0} \frac{(n!)^{2} z^{n}}{(2 n+1)!} \quad (|z|<4).

?
Задача IV.4.7
?
(а)

∑n⩾1tncos⁡nxn\sum_{n \geqslant 1} t^{n} \frac{\cos n x}{n};

(б)

∑n⩾1tnsin⁡nxn(t∈[0,1])\sum_{n \geqslant 1} t^{n} \frac{\sin n x}{n} \quad (t \in [0,1]).

Задача IV.4.8

∑n(ch⁡2n−e)e−n2\sum n(\operatorname {ch} 2 n-e) e^{-n^{2}}.

?
Задача IV.4.9

∑n⩾2(1n∑m⩾2m−n)\sum_{n \geqslant 2}\left(\frac{1}{n} \sum_{m \geqslant 2} m^{-n}\right).

?
Задача IV.4.10

∑(−1)nnln⁡n\sum \frac{(-1)^{n}}{n} \ln n.

?
Задача IV.4.11

∑(−1)nn[log⁡2n]\sum \frac{(-1)^{n}}{n}\left[\log_{2} n\right].

?
Задача IV.4.12

∑(12n−1−ln⁡(1+12n−1))\sum \left(\frac{1}{2 n-1}-\ln \left(1+\frac{1}{2 n-1}\right)\right).

?
Задача IV.4.13

∑(12n−ln⁡(1+12n))\sum \left(\frac{1}{2 n}-\ln \left(1+\frac{1}{2 n}\right)\right).

?
Задача IV.4.14

∑(1−(n+12)ln⁡(1+1n))\sum \left(1-\left(n+\frac{1}{2}\right) \ln \left(1+\frac{1}{n}\right)\right).

?
Задача IV.4.15

∑12ntg⁡12n\sum \frac{1}{2^{n}} \operatorname {tg} \frac{1}{2^{n}}.

?
Задача IV.4.16

∑1n∫2πn∞sin⁡xxdx\sum \frac{1}{n} \int_{2 \pi n}^{\infty } \frac{\sin x}{x} d x.

?
Задача IV.4.17

∑1n∫πn∞sin⁡xxdx\sum \frac{1}{n} \int_{\pi n}^{\infty } \frac{\sin x}{x} d x.

?
Задача IV.4.18

Докажите, что

∑n>N1n2=4π(2N)!!(2N−1)!!∫0π/2x2cos⁡2Nxdx. \sum _{n>N} \frac{1}{n^{2}}=\frac{4}{\pi } \frac{(2 N)!!}{(2 N-1)!!} \int _{0}^{\pi / 2} x^{2} \cos ^{2 N} x d x .

В частности,

1+122+132+…+1n2+…=π26. 1+\frac{1}{2^{2}}+\frac{1}{3^{2}}+\ldots +\frac{1}{n^{2}}+\ldots =\frac{\pi ^{2}}{6} .
?
Задача IV.4.19

Докажите, что

∏n⩾1(1−1pn2)=6π2 \prod _{n \geqslant 1}\left(1-\frac{1}{p_{n}^{2}}\right)=\frac{6}{\pi ^{2}}

Здесь p1=2,p2=3,…p_{1}=2, p_{2}=3, \ldots - простые числа, занумерованные в порядке возрастания.

?
Задача IV.4.20

Докажите, что при ∣t∣<1\left|t\right|<1

?
(а)

∑tn1−tn=∑τ(n)tn\sum \frac{t^{n}}{1-t^{n}}=\sum \tau (n) t^{n};

(б)

∑ntn1−tn=∑σ(n)tn\sum \frac{n t^{n}}{1-t^{n}}=\sum \sigma (n) t^{n} (τ(n)(\tau (n) - число делителей, σ(n)\sigma (n) - сумма делителей числа n)n).

Задача IV.4.21

Вычислите сумму ряда ∑n⩾1an(m)n\sum_{n \geqslant 1} \frac{a_{n}(m)}{n}, где m∈N,m>1m \in \mathbb {N}, m>1 и an(m)=1a_{n}(m)=1, если nn не делится на m,an(m)=1−mm, a_{n}(m)=1-m, если nn делится на mm.

?