问答题 (Ⅰ)求级数的收敛域;
(Ⅱ)求证:和函数
【正确答案】(Ⅰ)令问题转化为求幂级数的收敛域. 先求收敛区间,再考察收敛区间的端点. 求解如下:
我们考察幂级数,其中

的收敛区间是. 由于
发散
(因为发散,收敛),而时,收敛,因此,的收敛域是
对应于因此,原级数的收敛域是
(Ⅱ)为证当x∈[0,+∞)时级数收敛,且和函数S(x)在[0,+∞)有界,自然的想法是给出级数一般项的估计,只要收敛就可得出结论.
为了在[0,+∞)上估计,我们求f(x)=x2e-nx在[0,+∞)上的最大值:由

f(x)在取[0,+∞)上的最大值,即

因为收敛,所以在[0,+∞)收敛,且S(x)在[0,+∞)上有界.
【答案解析】我们也可以用如下方法估计x2e-nx注意z2e-x在[0,+∞)上连续,在[0,+∞)有界x∈[0,∞)其中M>0是某常数.