به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+1 امتیاز
212 بازدید
در دانشگاه توسط mansour (769 امتیاز)
ویرایش شده توسط Mohammad.V

مطلوب است اثبات رابطه زیر:

$\displaystyle \pi -[ \pi ]= \sum _ {n=1} ^ \infty \frac{ 4(-1)^{n+1} }{ (2n+1)^{3} -(2n+1)} $

1 پاسخ

+2 امتیاز
توسط قاسم شبرنگ (4,161 امتیاز)

$$(2n+1)^3-(2n+1)=(2n+1)((2n+1)^2-1)$$

$$=(2n+1)(4n^2+4n)=4n(n+1)(2n+1)$$

$$ \Rightarrow \sum_{n=1}^ \infty \frac{4(-1)^{n+1}}{(2n+1)^3-(2n+1)}=\sum_{n=1}^ \infty \frac{4(-1)^{n+1}}{4n(n+1)(2n+1)}$$

$$=\sum_{n=1}^ \infty\frac{(-1)^{n+1}}{n(n+1)(2n+1)}=\sum_{n=1}^ \infty \frac{(-1)^{n+1}}{(2n+1)}( \frac{1}{n}- \frac{1}{n+1})$$

$$=\sum_{n=1}^ \infty \frac{2(-1)^{n+1}}{(2n+1)}.\frac{1}{2n}-\sum_{n=1}^ \infty \frac{2(-1)^{n+1}}{(2n+1)}.\frac{1}{2(n+1)}$$

$$=2\sum_{n=1}^ \infty(-1)^{n+1}( \frac{1}{2n}- \frac{1}{2n+1})-2\sum_{n=1}^ \infty(-1)^{n+1}(\frac{1}{2n+1} -\frac{1}{2n+2})$$

$$=\sum_{n=1}^ \infty\frac{(-1)^{n+1}}{n}-4\sum_{n=1}^ \infty\frac{(-1)^{n+1}}{2n+1}+\sum_{n=1}^ \infty\frac{(-1)^{n+1}}{n+1}$$

$$=Ln2-4(1-\frac{\pi}{4})-Ln2+1$$

$$=\pi-3$$

$$=\pi-[\pi]$$

$\Box$

برای ترجمه ی یک جمله از انگلیسی به فرانسوی دو چیز ضروری است. اول، باید جمله ی انگلیسی را تماما بفهمیم. دوم، باید با اصطلاحات ویژه ای که در زبان فرانسوی هستند آشنا باشیم. این وضعیت خیلی شبیه هنگامی است که سعی داریم شرط را که با کلمات بیان شده است با نمادهای ریاضی بیان کنیم. اول، باید آن را تمام درک کنیم. دوم، باید با اصطلاحات ریاضی ریاضی آشنا باشیم.
...