6 Desarrollo de Taylor

6.5 Radio de convergencia

Ya en nuestro modelo, la serie geométrica, vimos que la validez de la expansión en serie está restringida al intervalo math formula , alrededor del origen. También, para las otras series de Taylor, aún si la función es infinitamente diferenciable en un intervalo cerrado (es decir, incluyendo los puntos en la frontera), la convergencia está generalmente limitada al interior de un intervalo, simétrico alrededor del origen: math formula . El número R se denomina  "Radio de convergencia", donde la palabra "radio" se comprenderá recién en la teoría de funciones, esto es, con series de potencias de números complejos. Dentro de este intervalo de convergencia simétrico, limitado por R, convergen todas las series de Taylor en forma absoluta. Fuera, esto es para math formula, éstas son divergentes. La convergencia en ambos extremos del intervalo se debe investigar caso a caso en forma precisa.

Los matemáticos nos proveen (por medio de la comparación de, por ejemplo, la serie geométrica) con métodos para determinar el radio de convergencia. Aquí deseamos exponer sólo una de las condiciones suficientes para convergencia absoluta de una serie math formula , esto es, el criterio del cociente de D'Alembert, según el cual el radio de convergencia se puede escribir como sigue:

math formula

Encontramos por ejemplo, para la serie binomial genera:

math formula

Sin embargo, para las funciones seno trigonométrico e hiperbólico :

math formula

así como para la función exponencial:

math formula

es decir, el intervalo de convergencia es todo el eje real.

Ejercicio 6.7:

¿Qué es lo que usted puede decir acerca de los radios de convergencia de las siguientes series de Taylor alrededor de math formula?

a)      math formula y math formula Solución
b)      math formula Solución
c)      math formula Solución y
d)      math formula Solución