Sviluppo in serie di alcune funzioni razionali


Le serie di alcune funzioni razionali erano note gia' prima del calcolo differenziale; le propongo qui perche' oltre che ottimo esercizio mentale, forniscono un meccanismo utile per trattare alcune funzioni razionali
Facciamolo su un esempio: considero la funzione razionale
1
y = --------
1 - x
Sopra tolgo e aggiungo x
1 - x + x
y = --------------
1 - x
ora spezzo la frazione
1 - x x
y = -------- + ------
1 - x 1- x
semplificando ottengo
x
y = 1 + --------
1 - x
ora tolgo e aggiungo x2 al numeratore della frazione
x - x2 + x2
y = 1 + ----------------
1 - x
spezzo la frazione
x - x2 x2
y = 1 + ------------ + ------------
1 - x 1 - x
Metto in evidenza la x nella prima frazione
x(1-x) x2
y = 1 + ------------ + ------------
1 - x 1 - x
semplifico ed ottengo
x2
y = 1 + x + ------------
1 - x
ora posso togliere e aggiungere x3 al numeratore della frazione
x2 - x3 + x3
y = 1 + x + ----------------
1 - x
spezzo la frazione
x2 - x3 x3
y = 1 + x + ------------ + ------------
1 - x 1 - x
Metto in evidenza x2 nella prima frazione
x2(1-x) x3
y = 1 + x + ------------ + ------------
1 - x 1 - x
semplifico ed ottengo
x3
y = 1 + x + x2 + ------------
1 - x
ora posso togliere e aggiungere x4 al numeratore della frazione .......
Posso continuare all'infinito ed otterro' per la mia funzione lo sviluppo
1
y = -------- = 1 + x + x2 + x3 + x4 + x5 ..........
1 - x

Per esercizio sviluppare in serie
1
y = --------        soluzione
1 + x2

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