Υπολογισμός σειράς

Ασκήσεις μαθηματικών προπτυχιακού επιπέδου στις οποίες πρέπει, επιπλέον, να υπάρχει καταληκτική ημερομηνία. Μέχρι αυτήν την ημερομηνία οι απαντήσεις δίνονται ΜΟΝΟ από φοιτητές. Μετά το πέρας αυτής, μπορούν να απαντήσουν όλα τα μέλη.

Συντονιστής: Demetres

Κανόνες Δ. Συζήτησης
Ασκήσεις μαθηματικών προπτυχιακού επιπέδου στις οποίες πρέπει, επιπλέον, να υπάρχει καταληκτική ημερομηνία. Μέχρι αυτήν την ημερομηνία οι απαντήσεις δίνονται ΜΟΝΟ από φοιτητές. Μετά το πέρας αυτής, μπορούν να απαντήσουν όλα τα μέλη.
Άβαταρ μέλους
Tolaso J Kos
Δημοσιεύσεις: 5565
Εγγραφή: Κυρ Αύγ 05, 2012 10:09 pm
Τοποθεσία: International
Επικοινωνία:

Υπολογισμός σειράς

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Tolaso J Kos »

Έστω f:[-\pi, \pi) \rightarrow \mathbb{R} με τύπο f(x) = x \left( 1 +\cos x \right) την οποία επεκτείνουμε 2\pi-περιοδικά σε ολόκληρο το \mathbb{R}. Να υπολογιστoύν τα αθροίσματα

\displaystyle{\mathcal{S}_1 = \sum_{n=2}^\infty \frac{(-1)^n}{(n-1)(n+1)} \quad \quad ,\quad \quad \mathcal{S}_2 = \sum_{n=2} ^\infty \frac{1}{(n-1)^2(n+1)^2}}
Μέχρι 13/02/2021!
Η φαντασία είναι σημαντικότερη από τη γνώση !
\displaystyle{{\color{blue}\mathbf{Life=\int_{birth}^{death}\frac{happiness}{time}\Delta time} }}

Ετικέτες:
Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 18689
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: Υπολογισμός σειράς

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou »

H f πού μπαίνει;
Άβαταρ μέλους
grigkost
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 3139
Εγγραφή: Πέμ Δεκ 18, 2008 12:54 pm
Τοποθεσία: Ιωάννινα
Επικοινωνία:

Re: Υπολογισμός σειράς

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από grigkost »

Ενδεχομένως...
Tolaso J Kos έγραψε: Παρ Φεβ 12, 2021 4:33 pm Έστω f:[-\pi, \pi) \rightarrow \mathbb{R} με τύπο f(x) = x \left( 1 +\cos x \right) την οποία επεκτείνουμε 2\pi-περιοδικά σε ολόκληρο το \mathbb{R}. Με την χρήση του αναπτύγματος Fourier της f , να υπολογιστoύν τα αθροίσματα

\displaystyle{\mathcal{S}_1 = \sum_{n=2}^\infty \frac{(-1)^n}{(n-1)(n+1)} \quad \quad ,\quad \quad \mathcal{S}_2 = \sum_{n=2} ^\infty \frac{1}{(n-1)^2(n+1)^2}}
Ως απάντηση του εύλογου ερωτήματος(;) του κ. Λάμπρου.
{\color{dred}\Gamma\!\rho\,{\rm{H}}\gamma\varnothing\varrho{\mathscr{H}}\varsigma \ {\mathbb{K}}\,\Omega\sum{\rm{t}}{\mathscr{A}}\,{\mathbb{K}}\!\odot\varsigma
Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 18689
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: Υπολογισμός σειράς

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou »

Σωστά. Υπόψη όμως οτι το S_1 δεν χρειάζεται σειρά Fourier. Μπορεί πολύ εύκολα, και γενικότερα, να βρεθεί το μερικό άθροισμα της σειράς ως μία απλή ρητή συνάρτηση.
ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Δημοσιεύσεις: 3714
Εγγραφή: Πέμ Φεβ 27, 2014 9:05 am
Τοποθεσία: ΧΑΛΚΙΔΑ- ΑΘΗΝΑ-ΚΡΗΤΗ

Re: Υπολογισμός σειράς

#5

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ »

Tolaso J Kos έγραψε: Παρ Φεβ 12, 2021 4:33 pm Έστω f:[-\pi, \pi) \rightarrow \mathbb{R} με τύπο f(x) = x \left( 1 +\cos x \right) την οποία επεκτείνουμε 2\pi-περιοδικά σε ολόκληρο το \mathbb{R}. Να υπολογιστoύν τα αθροίσματα

\displaystyle{\mathcal{S}_1 = \sum_{n=2}^\infty \frac{(-1)^n}{(n-1)(n+1)} \quad \quad ,\quad \quad \mathcal{S}_2 = \sum_{n=2} ^\infty \frac{1}{(n-1)^2(n+1)^2}}
Μέχρι 13/02/2021!
Δεν χρειάζεται η συνάρτηση σειρές Fourier και Parseval για τον υπολογισμό.
Το μόνο που χρειάζεται είναι ότι

\displaystyle \sum_{k=1}^{\infty }\frac{1}{k^2}=\frac{\pi ^2}{6}
Ισότητα που αποδεικνύεται με στοιχειώδη μέσα.
(Mathematical Analysis T.Apostol exercise 8.46)

mod σταθερές είναι
\displaystyle \frac{(-1)^n}{(n-1)(n+1)}=\frac{(-1)^n}{(n-1)}+\frac{(-1)^{n+1}}{(n+1)}=\frac{(-1)^n}{(n-1)}-\frac{(-1)^{n+2}}{(n+1)}
οπότε έχουμε τηλεσκοπική.

Για την δεύτερη πάλι mod σταθερές
είναι
\displaystyle \frac{1}{(n-1)^2(n+1)^2}}=(\frac{1}{n-1}-\frac{1}{n+1})^2=\frac{1}{(n-1)^2}+\frac{1}{(n+1)^2}-\frac{1}{(n-1)(n+1)}}
Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 18689
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: Υπολογισμός σειράς

#6

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou »

Για να συνεχίσω αυτό που έγραφα για το S_1, το ίδιο άλλωστε με του Σταύρου, έχουμε γενικότερα

\displaystyle{\mathcal{S}_1 = \sum_{n=2}^N \frac{(-1)^n}{(n-1)(n+1)}= \dfrac {1}{4}+ \dfrac {(-1)^N}{2N(N+1)}

Το S_1 είναι βέβαια το όριο \dfrac {1}{4} αυτής.
Απάντηση

Επιστροφή στο “Ασκήσεις ΜΟΝΟ για φοιτητές”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 1 επισκέπτης