3的n次方除以5的n次方乘n的阶乘的级数的和
我们可以将3的n次方除以(5的n次方乘n的阶乘)的级数的和表示为:
$$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{3^n}{5^n n!}$$
首先,我们可以将分母中的n!展开,得到:
$$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{3^n}{5^n \cdot 1 \cdot 2 \cdot 3 \cdots n}$$
然后,我们可以将分子中的3^n写成3乘以3的n-1次方,得到:
$$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{3}{5^n \cdot 1 \cdot 2 \cdot 3 \cdots n} \cdot \frac{3^{n-1}}{1}$$
这样,我们就将原式拆分成两个级数的乘积,分别为:
$$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{3}{5^n \cdot 1 \cdot 2 \cdot 3 \cdots n}$$
和
$$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{3^{n-1}}{1}$$
第一个级数可以通过泰勒展开公式来求解,具体地,我们有:
$$e^x = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{x^n}{n!}$$
将x取为-5/3,就可以得到:
$$e^{-5/3} = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-5/3)^n}{n!}$$
将上式两边乘以3/5,并将n从0到无穷大改为从1到无穷大,得到:
$$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{3}{5^n \cdot 1 \cdot 2 \cdot 3 \cdots n} = \frac{3}{5} \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-5/3)^{n}}{(n+1)!} = \frac{3}{5} \cdot \frac{1}{e^{5/3}}$$
第二个级数可以直接求和,得到:
$$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{3^{n-1}}{1} = \frac{3^0}{1} + \frac{3^1}{1} + \frac{3^2}{1} + \cdots = \frac{1}{1-3} = -\frac{1}{2}$$
因此,原式的值为:
$$\frac{3}{5} \cdot \frac{1}{e^{5/3}} \cdot (-\frac{1}{2}) = -\frac{3}{10e^{5/3}}$$
因此,3的n次方除以(5的n次方乘n的阶乘)的级数的和等于$-\frac{3}{10e^{5/3}}$
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