Question Number 26067 by Joel578 last updated on 19/Dec/17
$$\mathrm{Find}\:\mathrm{the}\:\mathrm{value}\:\mathrm{of} \\ $$$$\frac{\mathrm{2}\:+\:\mathrm{3}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{1}!\:+\:\mathrm{2}!\:+\:\mathrm{3}!\:+\:\mathrm{4}!}\:+\:\frac{\mathrm{3}\:+\:\mathrm{4}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{2}!\:+\:\mathrm{3}!\:+\:\mathrm{4}!\:+\:\mathrm{5}!}\:+\:…\:+\:\frac{\mathrm{2013}\:+\:\mathrm{2014}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{2012}!\:+\:\mathrm{2013}!\:+\:\mathrm{2014}!\:+\:\mathrm{2015}!} \\ $$
Answered by iv@0uja last updated on 19/Dec/17
$$\:\:\:\:\:\frac{\mathrm{2}\:+\:\mathrm{3}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{1}!\:+\:\mathrm{2}!\:+\:\mathrm{3}!\:+\:\mathrm{4}!}\:+\:\frac{\mathrm{3}\:+\:\mathrm{4}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{2}!\:+\:\mathrm{3}!\:+\:\mathrm{4}!\:+\:\mathrm{5}!}\:+\:…\:+\:\frac{\mathrm{2013}\:+\:\mathrm{2014}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{2012}!\:+\:\mathrm{2013}!\:+\:\mathrm{2014}!\:+\:\mathrm{2015}!} \\ $$$$=\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\mathrm{2012}} {\sum}}\frac{{n}+\mathrm{1}+\left({n}+\mathrm{2}\right)^{\mathrm{2}} }{{n}!+\left({n}+\mathrm{1}\right)!+\left({n}+\mathrm{2}\right)!+\left({n}+\mathrm{3}\right)!} \\ $$$$=\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\mathrm{2012}} {\sum}}\frac{{n}+\mathrm{1}+\left({n}+\mathrm{2}\right)^{\mathrm{2}} }{{n}!\left\{\mathrm{1}+\left({n}+\mathrm{1}\right)+\left({n}+\mathrm{1}\right)\left({n}+\mathrm{2}\right)+\left({n}+\mathrm{1}\right)\left({n}+\mathrm{2}\right)\left({n}+\mathrm{3}\right)\right\}} \\ $$$$=\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\mathrm{2012}} {\sum}}\frac{{n}+\mathrm{1}+\left({n}+\mathrm{2}\right)^{\mathrm{2}} }{{n}!\left({n}^{\mathrm{3}} +\mathrm{7}{n}^{\mathrm{2}} +\mathrm{15}{n}+\mathrm{10}\right)} \\ $$$$=\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\mathrm{2012}} {\sum}}\frac{{n}^{\mathrm{2}} +\mathrm{5}{n}+\mathrm{5}}{{n}!\left({n}+\mathrm{2}\right)\left({n}^{\mathrm{2}} +\mathrm{5}{n}+\mathrm{5}\right)} \\ $$$$=\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\mathrm{2012}} {\sum}}\frac{\mathrm{1}}{{n}!\left({n}+\mathrm{2}\right)} \\ $$$$=\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\mathrm{2012}} {\sum}}\left(\frac{\mathrm{1}}{\left({n}+\mathrm{1}\right)!}−\frac{\mathrm{1}}{\left({n}+\mathrm{2}\right)!}\right) \\ $$$$=\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}!}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}!}\right)+\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}!}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}!}\right)…\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2013}!}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2014}!}\right) \\ $$$$=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2014}!} \\ $$
Commented by Joel578 last updated on 19/Dec/17
$${thank}\:{you}\:{very}\:{much} \\ $$
Answered by ajfour last updated on 19/Dec/17
$${T}_{{r}} =\frac{{r}+\mathrm{1}+{r}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4}{r}+\mathrm{4}}{{D}_{{r}} }=\frac{{r}^{\mathrm{2}} +\mathrm{5}{r}+\mathrm{5}}{{D}_{{r}} } \\ $$$${D}_{{r}} ={r}!+\left({r}+\mathrm{1}\right)!+\left({r}+\mathrm{2}\right)!+\left({r}+\mathrm{3}\right)! \\ $$$$\:\:\:\:\:={r}!\left(\mathrm{1}+{r}+\mathrm{1}+{r}^{\mathrm{2}} +\mathrm{3}{r}+\mathrm{2}+\right. \\ $$$$\left.\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:{r}^{\mathrm{3}} +\mathrm{6}{r}^{\mathrm{2}} +\mathrm{11}{r}+\mathrm{6}\right) \\ $$$$\:{D}_{{r}} =\:{r}!\left({r}^{\mathrm{3}} +\mathrm{7}{r}^{\mathrm{2}} +\mathrm{15}{r}+\mathrm{10}\right) \\ $$$$\left.\:\:\:\:\:\:={r}!\left({r}+\mathrm{2}\right)\left({r}^{\mathrm{2}} +\mathrm{5}{r}+\mathrm{5}\right)\right] \\ $$$$\Rightarrow\:{T}_{{r}} =\frac{\mathrm{1}}{{r}!\left({r}+\mathrm{2}\right)}\:=\frac{{r}+\mathrm{1}}{\left({r}+\mathrm{2}\right)!} \\ $$$$\:\:\:\:=\:\frac{\left({r}+\mathrm{2}\right)−\mathrm{1}}{\left({r}+\mathrm{2}\right)!}\:=\:\frac{\mathrm{1}}{\left({r}+\mathrm{1}\right)!}−\frac{\mathrm{1}}{\left({r}+\mathrm{2}\right)!} \\ $$$${S}=\underset{\mathrm{1}} {\overset{\mathrm{2012}} {\sum}}{T}_{{r}} \:=\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}!}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}!}\right)+\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}!}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}!}\right)+ \\ $$$$\:\:\:\:\:\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}!}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{5}!}\right)+…..+\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2013}!}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2014}!}\right) \\ $$$$\:\:{Hence}\:\:{S}\:=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}!}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2014}!}\:. \\ $$
Commented by Joel578 last updated on 19/Dec/17
$${thank}\:{you}\:{very}\:{much} \\ $$