求 (9+x)1/21+2x\dfrac{(9 + x)^{1/2}}{1 + 2x} 展开为 xx 的升幂级数时的前两项。

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完整解法

Q2

1. Rewrite the expression as a product of binomials and extract the constant factor to prepare for expansion.

(9+x)1/21+2x=(9+x)1/2(1+2x)−1\frac{(9 + x)^{1/2}}{1 + 2x} = (9 + x)^{1/2} (1 + 2x)^{-1}
=91/2(1+x9)1/2(1+2x)−1= 9^{1/2}\left(1 + \frac{x}{9}\right)^{1/2} (1 + 2x)^{-1}
=3(1+x9)1/2(1+2x)−1= 3\left(1 + \frac{x}{9}\right)^{1/2} (1 + 2x)^{-1}

2. Expand both binomials up to the term in $x$.

Using the expansion (1+y)n=1+ny+…(1+y)^n = 1 + ny + \dots for the first two terms:
(1+x9)1/2=1+12(x9)+⋯=1+x18+…\left(1 + \frac{x}{9}\right)^{1/2} = 1 + \frac{1}{2}\left(\frac{x}{9}\right) + \dots = 1 + \frac{x}{18} + \dots
(1+2x)−1=1+(−1)(2x)+⋯=1−2x+…(1 + 2x)^{-1} = 1 + (-1)(2x) + \dots = 1 - 2x + \dots

3. Multiply the two series expansions together to find the first two terms of the overall expression.

3(1+x18+… )(1−2x+… )3\left(1 + \frac{x}{18} + \dots\right)(1 - 2x + \dots)
=3(1−2x+x18+… )= 3\left(1 - 2x + \frac{x}{18} + \dots\right)
=3(1−36x18+x18+… )= 3\left(1 - \frac{36x}{18} + \frac{x}{18} + \dots\right)
=3(1−35x18)= 3\left(1 - \frac{35x}{18}\right)
=3−356x= 3 - \frac{35}{6}x

答案

3−356x3 - \frac{35}{6}x

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