解答题 19.求幂级数的收敛域与和函数,并求
【正确答案】,当|x|<1时,幂级数收敛;当|x|>1时,幂级数发散;当x=1时,幂级数收敛;当x=-1时,幂级数发散。因此该幂级数的收敛域为(-1,1]。
记S(x)=,φ(x)=xS(x)=,x∈(-1,1],则φ(0)=0,
S(0)=1,且
φ'(x)=,x∈(-1,1)。
因为

于是

令x=1,得
【答案解析】本题考查幂级数的收敛域及和函数,可以利用比较法求幂级数的收敛半径,然后验证级数在端点处的敛散性。求和函数利用级数逐项求导不改变收敛半径的性质,转化为容易求和函数的级数,再对结果求积分。