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Hallo

folgende Aufgabe habe ich

\(\sum _{ n=1 }^{ \infty  }{ \frac { { x }^{ 2*n-1 } }{ { (1+x) }^{ n } }  }  =  40\)

und soll eben jenes x finden.

 Der Konvergenzradius ist (1±√5)/2. Wie komme ich nun auf das x? Meine Idee wärs den Term zu einer geo. Reihe umzuformen,aber ich weiß nicht wie.

Danke für die Hilfe!

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So gemeint  \(\displaystyle\sum_{n=1}^\infty{\frac{{x}^{2n-1}}{(1+x)^n}}=\frac1x\sum_{n=1}^\infty\left(\frac{x^2}{1+x}\right)^{\!n}\) ?

@kilopack15 Du kannst \(\LaTeX\) einfügen indem du es in

\(
und
\)
einschließt. Ich hab das mal in deiner Frage gemacht.

1 Antwort

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> Meine Idee wärs den Term zu einer geo. Reihe umzuformen, ...

Ich finde, das ist eine gute Idee.

Die geometrische Reihe startet allerdings bei 0: \(\sum_{n=0}^{\infty}q^n = \frac{1}{1-q}\).

Wenn wir deshalb \(\sum _{ n=0 }^{ \infty  }{ \frac { { x }^{ 2*n-1 } }{ { (1+x) }^{ n } }  }\) verwenden möchten, dann müssen wir das ursprünglich nicht vorhandene \(\frac {{ x }^{ 2*0-1 } }{ { (1+x) }^{ 0 }}\) wieder abziehen. Wegen \(\frac {{ x }^{ 2*0-1 } }{ { (1+x) }^{ 0 }} = \frac{1}{x}\) ergibt dies

    \(\sum _{ n=1 }^{ \infty  }{ \frac { { x }^{ 2*n-1 } }{ { (1+x) }^{ n } }  } = \left(\sum _{ n=0 }^{ \infty  }{ \frac { { x }^{ 2*n-1 } }{ { (1+x) }^{ n } }  }\right)-\frac{1}{x}\).

jetzt müssen wir noch ddafürr sorgen, dass die Exponenten gleich sind:

\(\frac { { x }^{ 2*n-1 } }{ { (1+x) }^{ n } } = \frac { { x }^{ 2*n}\cdot x^{-1} }{ { (1+x) }^{ n } } = \frac { { x }^{ 2*n}}{ { (1+x) }^{ n } }\cdot \frac{1}{x} = \frac { \left(x^2\right)^{n}}{ { (1+x) }^{ n } }\cdot \frac{1}{x}=\left(\frac{x^2}{1+x}\right)^n\cdot\frac{1}{x}\)

Also ist \(\sum _{ n=1 }^{ \infty  }{ \frac { { x }^{ 2*n-1 } }{ { (1+x) }^{ n } }  } = \left(\sum _{ n=0 }^{ \infty  }{ \left(\frac{x^2}{1+x}\right)^n\cdot\frac{1}{x}}\right)-\frac{1}{x} = -\frac{1}{x} + \frac{1}{x}\cdot\sum _{ n=0 }^{ \infty  }{ \left(\frac{x^2}{1+x}\right)^n}\)

Wegen geometrische Reihe ist nun \(\sum _{ n=1 }^{ \infty  }{ \frac { { x }^{ 2*n-1 } }{ { (1+x) }^{ n } }  } = -\frac{1}{x} + \frac{1}{x}\cdot\frac{1}{1-\frac{x^2}{1+x}}\)


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