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¿Cuál es la derivada de una serie de potencias compuesta con una suma de iteraciones sobre x?

Supongamos la siguiente situación. Quiero evaluar la derivada de una función para la que tengo una serie de potencias. En principio esto es bien conocido: basta con insertar las derivadas en cada coeficiente: $$ S(x) = \sum_{k=0}^\infty a_k \cdot x^k \to S(x)' = \sum_{k=0}^\infty (k+1)\cdot a_{k+1} \cdot x^k $$ y evaluar. Hasta ahora, todo va bien.

El radio de convergencia de la serie de potencias es pequeño, pero afortunadamente puedo reexpresarlo como $$ S(x) = x_0-x_1+x_2-\ldots - x_{m-1}+\sum_{k=0}^\infty a_k \cdot x_m^k $$ y no sé, cómo reflejo el liderazgo $x_k$ en la derivada. Es con una función de transferencia $f(x)=b^x-1$ que $$x_1=b^x-1,x_2=b^{x_1}-1,\ldots x_m=b^{x_{m-1}}-1$$ tal que $x_m$ está en el radio de la serie de potencias para $S(x)$ . Así que mi pregunta es cómo incluir esos términos principales en la fórmula de la derivada.

¿Es simplemente escribir la derivada $$ S(x)' = f'(t)_{|t=x} - f'(t)_{|t=x_1} + \ldots - f'(t)_{|t=x_{m-1}} + \sum_{k=0}^\infty (k+1)\cdot a_{k+1} \cdot x_m^k \qquad \text{???}$$ pero esto es sólo una suposición...

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Hagen von Eitzen Puntos 171160

Tenga en cuenta que debe emplear la regla de la cadena, por lo que con $x_k=\underbrace{f(\cdots(f}_k(x))\cdots)=f(x_{k-1})$ tienes $$\frac d{dx} x_k = f'(x_{k-1})\cdot\frac d{dx} x_{k-1} $$ así que por inducción $$\frac d{dx} x_k = f'(x_{k-1})f'(x_{k-2})\cdot\ldots\cdot f'(x).$$ Y por supuesto $f'(t)=\ln b \cdot b^t$ Así que, en última instancia $$\frac d{dx} x_k = (\ln b)^k\cdot b^{x_{k-1}+x_{k-2}+\ldots+ x}.$$

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