Sa se calculeze S= g(0)+g(1)+...+g(2012) unde g:R-> R, g(x)= f`(x)-f``(x) iar f:R-> R, f(x) = e^x - e^(-x)
Răspunsuri la întrebare
Explicație pas cu pas:
Cautam forma functiei g.
Pentru aceasta, derivam f o data si, respectiv de doua ori.
Atunci g devine:
Si atunci suma noastra se transforma in:
Observam ca am dat peste o progresie geometrica cu primul termen si de ratie:
Aplicam formula sumei primilor n termeni ai unei progresii geometrice:
, unde b₁ este primul termen al progresiei, q este ratia si n este numarul de termeni.
In cazul nostru, avem b₀ ca fiind primul termen, avem determinata ratia q si stim ca sunt 2013 termeni in progresie deoarece intre 1 si 2012 sunt 2012 termeni, la care adaugat si termenul b₀ (adica pornim numaratoarea de la 0, nu de la 1).
f:R->R , f(x)=eˣ-e⁻ˣ
g:R->R , g(x)=f'(x)-f"(x)
f continua si derivabila pe Dmax=R (operatii cu functii elementare)
f'(x)=(eˣ-e⁻ˣ)'=(eˣ)'-(e⁻ˣ)'=x'eˣ-(-x)'e⁻ˣ=eˣ+e⁻ˣ ,∀x∈R
f"(x)=(eˣ+e⁻ˣ)'=(eˣ)'+(e⁻ˣ)'=x'eˣ+(-x)'e⁻ˣ=eˣ-e⁻ˣ ,∀x∈R
g(x)=f'(x)-f"(x)=eˣ+e⁻ˣ-(eˣ-e⁻ˣ)=eˣ+e⁻ˣ-eˣ+e⁻ˣ=2e⁻ˣ
g(0)=2e⁰
g(1)=2e¹=2e⁻¹
g(2)=2e⁻²
........................
g(2012)=2e⁻²⁰¹²
_____________"+"
g(0)+g(1)+g(2)+...+g(2012)=2e⁰+2e⁻¹+2e⁻²+...+2e⁻²⁰¹²=2(e⁻⁰+e⁻¹+e⁻²+...+e⁻²⁰¹²)
Obs. ca termenii sumei sunt termenii unei progresii geometrice cu primul termen b₁=e⁰
b₂=b₁*q=>q=b₂/b₁=e⁻¹/e⁰=e ,ratia q=e⁻¹
S₂₀₁₂=qⁿ-1/(q-1)=(e⁻²⁰¹³-1)/(e⁻¹-1)=(-1+1/e²⁰¹³)/(-1+1/e)=(-e²⁰¹³+1)/e²⁰¹³/(-e+1)/e=e(-e²⁰¹³+1)/e²⁰¹³(-e+1)=(-e²⁰¹³+1)/e²⁰¹²(-e+1)
g(0)+g(1)+g(2)+...+g(2012)=2(-e²⁰¹³+1)/e²⁰¹²(-e+1)