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试题要求:

求幂级数  的收敛域及和函数 S(x) 。(本题满分10分)

试题解析:
答案:

因为幂级数缺项,按函数项技术收敛域的求法计算;利用逐项求导或积分并结合已知函数的幂级数展开式计算和函数。

记 ,则 

所以 |x|2<1,即 |x| < 1时,所给幂级数收敛;当 |x|>1时,所给幂级数发散;当 x=±1 时,所给幂级数为 均收敛,故所给幂级数的收敛域为 [-1,1]。

在 (-1,1) 内,

而 

所以 

又  ,于是 ,同理

又 S1(0)=0,所以 

故  。

由于所给幂级数在x=±1 处都收敛,且

 在 x=±1 处连续,所以 s(x) 在 x=±1成立,即

 。

解析:

本题主要考查了幂级数及其收敛半径、收敛区间(指开区间)和收敛域、以及幂级数的和函数的计算方法,和函数的计算有一定的技巧性。

考点:幂级数及其收敛半径、收敛区间(指开区间)和收敛域,幂级数的和函数