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代數/本書課文/求和/逐項求導法

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對已知的和式逐項求導,如S(n,q)=∑k=1np(k)qk−1,得到未知的和式。

例子:求∑k=1nk2qk−1

∑k=1nqk−1=qn−1q−1
∑k=1nkqk−1=ddq(qn+1−qq−1)=(n+1)qn−1q−1−qn+1−q(q−1)2=nqn+1−(n+1)qn+1(q−1)2
∑k=1nk2qk−1=ddq[nqn+2−(n+1)qn+1+q(q−1)2]=n(n+2)qn+1−(n+1)2qn+1(q−1)2−2nqn+2−(n+1)qn+1+q(q−1)3
=n2qn+2−(2n2+2n−1)qn+1+(n+1)2qn−q−1(q−1)3

例子:∑n=1∞Cnmxn−m=m!(1−x)m+1,|x|<1.

11−x=1+x+x2+x3+x4+⋯
兩邊逐項求導,得到:∑n=1∞nxn−1=1(1−x)2,|x|<1.
求m次導,得到:∑n=1∞Cnmxn−m=m!(1−x)m+1,|x|<1.