от vezni » 21 Май 2022, 12:21
$S=\sum_{n=1}^{\infty}\frac{n^2+1}{(n+2)n!}=\sum_{n=3}^{\infty}\frac{(n-2)^2+1}{n(n-2)!}=\sum_{n=3}^{\infty}\frac{((n-2)^2+1)(n-1)}{n!}=$
[tex]=\sum_{n=3}^{\infty}\frac{n^3-5n^2+9n-5}{n!}=-5\sum_{n=3}^{\infty}\frac{1}{n!}+9\sum_{n=3}^{\infty}\frac{n}{n!}-5\sum_{n=3}^{\infty}\frac{n^2}{n!}+\sum_{n=3}^{\infty}\frac{n^3}{n!}=
-5S_0+9S_1-5S_2+S_3[/tex].
$\sum_{n=0}^{\infty}\frac{n^k}{n!}=f_k(1)$, където $f_k(x)=\left(x\frac{d}{dx}\right)^{k}e^x$ (тоест прилагаме $k$-пъти оператора $x\frac{d}{dx}$ към $e^x$). Това следва от [tex]e^x=\sum_{n=0}^{\infty}\frac{x^n}{n!}[/tex].
$f_0=e^x,f_1=xe^x,f_2=(x^2+x),f_3=(x^3+3x^2+x)e^x$
Оттук се намира $S_0=e-\frac 52,S_1=e-2,S_2=2e-3,S_3=5e-5$ и следователно $S=\frac 92-e$.