解题思路:幂级数展开有直接法与间接法,一般考查间接法展开,即通过适当的恒等变形、求导或积分等,转化为可利用已知幂级数展开的情形.本题可先求导,再利用函数[1/1−x]的幂级数展开
1
1−x
=1+x+
x
2
+…+
x
n
+…
即可,然后取x为某特殊值,得所求级数的和.
因为:f′(x)=−
2
1+4x2=−2
∞
n=0(−1)n4nx2n,x∈(−
1
2,
1
2),
而f(0)=[π/4],
所以:
f(x)=f(0)+
∫x0f′(t)dt=
π
4−2
∫x0[
∞
n=0(−1)n4nt2n]dt=
π
4−2
∞
n=0
(−1)n4n
2n+1x2n+1,x∈(−
1
2,
1
2),
由于级数
∞
n=0
(−1)n
2n+1收敛,函数f(x)在x=
1
2处连续,
所以:f(x)=
π
4−2
∞
n=0
(−1)n4n
2n+1x2n+1,x∈(−
1
2,
1
2],
令x=
1
2,得:f(
1
2)=
π
4−2
∞
n=0[
(−1)4n
2n+1•
1
22n+1]=
π
4−
∞
n=0
(−1)n
2n+1,
再由:f(
1
2)=0,得:
∞
n=0
(−1)n
2n+1=
π
4−f(
1
2)=
π
4.
点评:
本题考点: 数项级数求和;间接法将函数展开成幂级数.
考点点评: 本题考查了利用间接法将函数展开成幂级数的方法,需要熟记常用函数的幂级数展开式.