Zgjidhja
Hapi 1. Llogaritja e shumës së pjesshme
Llogaritim fillimisht shumën e pjesshme të serisë Sₙ(x) = ∑ₖ₌₀ⁿ xᵏ.
Duke e shkruar në formë të zhvilluar, kemi Sₙ(x) = 1 + x + x² + ⋯ + xⁿ.
Hapi 2. Zbatimi i formulës së shumës së progresionit gjeometrik
Duke përdorur formulën e shumës së një progresioni gjeometrik, për x ≠ 1, marrim Sₙ(x) = (1 − xⁿ⁺¹) / (1 − x).
Hapi 3. Kalimi në limit
Për −1 < x < 1, kemi:
limₙ→∞ xⁿ⁺¹ = 0.
Prandaj limₙ→∞ Sₙ(x) = limₙ→∞ [(1 − xⁿ⁺¹) / (1 − x)].
Meqenëse x është i fiksuar dhe 1 − x ≠ 0, përfundojmë limₙ→∞ Sₙ(x) = (1 − 0) / (1 − x) = 1 / (1 − x).
Seria gjeometrike konvergon për −1 < x < 1 dhe shuma e saj është ∑ₙ₌₀^∞ xⁿ = 1 / (1 − x).