Příklad: Sečtěte následující mocninnou řadu.
Řešení: Neznáme nějakou řadu, jejíž koeficienty by se skládaly z více částí, takže tím musíme začít. Jsou v zásadě dva způsoby, jak na tento problém. Mohli bychom zkusit přepsat každý koeficient jako jeden člen a pak by se vidělo. Druhá možnost je rozdělit řadu na dvě. Co je lepší volba? Když si představíme výsledek spojení těch dvou částí koeficientu (pomocí společného jmenovatele), tak vidíme, že s něčím takovým si rozhodně nechceme nic začínat. Na druhou stranu jsou jednotlivé části v rozdílu opravdu pěkné, takže tento druhý přístup je rozhodně lepší.
První řada se sčítá snadno, protože je to geometrická řada.
Teď se podíváme na druhou řadu. Potřebujeme ji převést na řadu, kterou už známe. Protože obsahuje všechny členy, tak sinová či kosinová řada nevypadají jako dobrý nápad, a protože se neumíme zbavit faktoriálů, zbývá nám řada, která má v sobě všechny mocniny a faktoriály: exponenciální řada.
Jediný problém je, že ve jmenovateli nemáme zrovna
Teď máme dva problémy, mocnina a první index se neshodují. Mocnina se změní snadno, když řadu vydělíme a vynásobíme výrazem x, chybějící první člen exponenciální řady se doplní pomocí triku přičtu-odečtu. Jako obvykle místo n píšeme tradiční k. Protože používáme jen algebraické operace, můžeme to zapsat snažším způsobem - jako řetězec rovností.
Máme malý trablík v 0, ale to není problém. Otázka zní "sečtěte řadu", takže
prostě vrazíme 0 do dané řady a tím dostaneme odpověď.
Závěr:
Alternativa:
Jak ještě můžeme zpracovat druhou řadu? Potíže dělá faktoriál z
Kolik je C? Obvyklý trik je dosadit za x nějaké číslo do obou
stran poslední rovnosti, a připomeňme, že f zde zastupuje danou
řadu. Když se na ni podíváme, vidíme, že jediné x, ve kterém ji
umíme vypočítat, je
Abychom se z této situace dostali, musíme použít znalosti o funkcích. Na
předposledním řádku máme rovnost dvou funkcí, která platí na intervalu s
výjimkou bodu uprostřed, jmenovitě se rovnají na nějakém prstencovém okolí
bodu 0. Proto tam také ty dvě funkce musí mít stejnou limitu, a protože jsou
spojité, musí se také rovnat v bodě 0. Závěr tedy je, že předposlední
rovnost můžeme použít i pro