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用麥克勞林展開:

\sin u=u-\frac{u^3}{3!}+\frac{u^5}{5!}-\frac{u

令 u=2x

\sin(2x^5)=2x^5-\frac{(2x^5)^3}{3!}+\frac{(2x^5)^5}{5!}-\frac{(2x^5)

=2x^5-\frac{8x^{15}}{6}+\frac{32x^{25}}{120}-\frac{128x^{35}}{5040}+\cdots =2x^5-\frac{4}{3}x^{15}+\frac{4}{15}x^{25}-\frac{8}{315}x

再乘上 3x

f(x)=3x^4\sin(2x^5) =6x^9-4x^{19}+\frac{4}{5}x^{29}-\frac{8}{105}x

所以前四個非零項是:

\boxed{6x^9-4x^{19}+\frac{4}{5}x^{29}-\frac{8}{105}x

e^u=\sum_{n=0}^{\infty}\frac{u^n}{n!}=1+u+\frac{u^2}{2!}+\frac{u

令 u=2x

e^{2x^5}=1+2x^5+\frac{(2x^5)^2}{2!}+\frac{(2x^5)^3}{3!}+\cdots =1+2x^5+2x^{10}+\frac{4}{3}x

乘上 3x

3x^4 e^{2x^5}=3x^4+6x^9+6x^{14}+4x

再减去 6:

f(x)=3x^4 e^{2x^5}-6=-6+3x^4+6x^9+6x^{14}+4x

所以前四个非零项是:

\boxed{-6+3x^4+6x^9+6x

因为

f(t)=\sum_{n=1}^{\infty}(-1)^n\frac{(t+1)^{n+1}}{(2n+2)!},\qquad G(x)=\int_{-1}^{x} f(t),dt

对幂级数逐项积分(在这里合法),得到

G(x)=\sum_{n=1}^{\infty}(-1)^n\frac{1}{(2n+2)!}\int_{-1}^{x}(t+1)

令 u=t+1,则从 t=-1 到 t=x 对应 u:0\to x+1,所以

\int_{-1}^{x}(t+1)^{n+1}dt=\int_{0}^{x+1}u^{n+1}du=\frac{(x+1)

因此 G(x) x=-1 处的幂级数通项

\boxed{,G(x)=\sum_{n=1}^{\infty}(-1)^n\frac{(x+1)

把前几项写出来(取 n=1,2,3,4):

  • n=1:; -\dfrac{(x+1)^3}{3\cdot 4!}=-\dfrac{(x+1)

  • n=2:; +\dfrac{(x+1)^4}{4\cdot 6!}=+\dfrac{(x+1)

  • n=3:; -\dfrac{(x+1)^5}{5\cdot 8!}=-\dfrac{(x+1)

  • n=4:; +\dfrac{(x+1)^6}{6\cdot 10!}=+\dfrac{(x+1)

所以 前四个非零项

\boxed{ G(x)=-\frac{(x+1)^3}{72}+\frac{(x+1)^4}{2880}-\frac{(x+1)^5}{201600}+\frac{(x+1)^6}{21772800}+\cdots }

(也可把通项改写成从 k=3 起:令 k=n+2,则 G(x)=\sum_{k=3}^{\infty}(-1)^{k-2}\dfrac{(x+1)

已知

f(t)=\sum_{n=1}^{\infty}(-1)^{n+1}\frac{(t+2)^n}{n+2},\qquad G(x)=\int_{-2}^{x} f(t),dt

1) 逐项积分得到 G(x) 的幂级数(关于 x=-2**)**

G(x)=\sum_{n=1}^{\infty}(-1)^{n+1}\frac{1}{n+2}\int_{-2}^{x}(t+2)

\int_{-2}^{x}(t+2)^n,dt=\frac{(x+2)

所以通项为

\boxed{ G(x)=\sum_{n=1}^{\infty}(-1)^{n+1}\frac{(x+2)^{n+1}}{(n+1)(n+2)} }

(注意:因为下限是 -2,所以 G(-2)=0,没有常数项。)


2) 前四个非零项(取 n=1,2,3,4**)**

  • n=1: ;(+)\dfrac{(x+2)^2}{(2)(3)}=\dfrac{(x+2)

  • n=2: ;(-)\dfrac{(x+2)^3}{(3)(4)}=-\dfrac{(x+2)

  • n=3: ;(+)\dfrac{(x+2)^4}{(4)(5)}=\dfrac{(x+2)

  • n=4: ;(-)\dfrac{(x+2)^5}{(5)(6)}=-\dfrac{(x+2)

因此

\boxed{ G(x)=\frac{(x+2)^2}{6}-\frac{(x+2)^3}{12}+\frac{(x+2)^4}{20}-\frac{(x+2)^5}{30}+\cdots }


若你想把通项改写成从幂次 k 开始也行:令 k=n+1\ge2,则

G(x)=\sum_{k=2}^{\infty}(-1)^k\frac{(x+2)