1. O problema pede para determinar a série de MacLaurin da função $$f(x) = \frac{3}{1 - 2x}$$ e depois encontrar o polinômio de MacLaurin de ordem 3 e calcular $$f\left(\frac{1}{4}\right)$$.
2. A série de MacLaurin é a expansão em série de Taylor centrada em 0, dada por:
$$f(x) = \sum_{n=0}^\infty \frac{f^{(n)}(0)}{n!} x^n$$
3. Para funções da forma $$\frac{1}{1 - r}$$, a série geométrica é:
$$\frac{1}{1 - r} = \sum_{n=0}^\infty r^n$$ para $$|r| < 1$$.
4. No nosso caso, $$f(x) = 3 \cdot \frac{1}{1 - 2x}$$, então podemos escrever:
$$f(x) = 3 \sum_{n=0}^\infty (2x)^n = 3 \sum_{n=0}^\infty 2^n x^n$$
5. Portanto, a série de MacLaurin é:
$$f(x) = \sum_{n=0}^\infty 3 \cdot 2^n x^n$$
6. O polinômio de MacLaurin de ordem 3 é a soma dos termos até $$n=3$$:
$$P_3(x) = 3 + 3 \cdot 2 x + 3 \cdot 2^2 x^2 + 3 \cdot 2^3 x^3 = 3 + 6x + 12x^2 + 24x^3$$
7. Para calcular $$f\left(\frac{1}{4}\right)$$ usando $$P_3$$:
$$P_3\left(\frac{1}{4}\right) = 3 + 6 \cdot \frac{1}{4} + 12 \cdot \left(\frac{1}{4}\right)^2 + 24 \cdot \left(\frac{1}{4}\right)^3$$
8. Calculando cada termo:
$$6 \cdot \frac{1}{4} = \frac{6}{4} = \frac{3}{2}$$
$$12 \cdot \left(\frac{1}{4}\right)^2 = 12 \cdot \frac{1}{16} = \frac{12}{16} = \frac{3}{4}$$
$$24 \cdot \left(\frac{1}{4}\right)^3 = 24 \cdot \frac{1}{64} = \frac{24}{64} = \frac{3}{8}$$
9. Somando todos os termos:
$$3 + \frac{3}{2} + \frac{3}{4} + \frac{3}{8} = 3 + 1.5 + 0.75 + 0.375 = 5.625$$
10. Portanto, o valor aproximado de $$f\left(\frac{1}{4}\right)$$ pelo polinômio de ordem 3 é $$5.625$$.
Resposta final:
- Série de MacLaurin: $$f(x) = \sum_{n=0}^\infty 3 \cdot 2^n x^n$$
- Polinômio de ordem 3: $$P_3(x) = 3 + 6x + 12x^2 + 24x^3$$
- Valor aproximado: $$f\left(\frac{1}{4}\right) \approx 5.625$$
Serie Maclaurin 3D8Bed
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