Question Number 202123 by BaliramKumar last updated on 21/Dec/23
$$\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{1}×\mathrm{3}}\:+\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}×\mathrm{5}}\:+\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{5}×\mathrm{7}}\:+\:……………\infty\:=\:? \\ $$
Answered by Rasheed.Sindhi last updated on 21/Dec/23
$${t}_{{n}} =\frac{\mathrm{1}}{\left(\mathrm{2}{n}−\mathrm{1}\right)\left(\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}\right)} \\ $$$$\:\:\:\:\:{let}\:\:\frac{\mathrm{1}}{\left(\mathrm{2}{n}−\mathrm{1}\right)\left(\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}\right)}=\frac{{a}}{\mathrm{2}{n}−\mathrm{1}}+\frac{{b}}{\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}} \\ $$$$\:\:\:{a}\left(\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}\right)+{b}\left(\mathrm{2}{n}−\mathrm{1}\right)=\mathrm{1} \\ $$$$\:\:\:\mathrm{2}{n}\left({a}+{b}\right)+{a}−{b}=\mathrm{1} \\ $$$$\:\:\:\:\mathrm{2}\left({a}+{b}\right)=\mathrm{0}\:\wedge\:{a}−{b}=\mathrm{1}\Rightarrow{a}=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\:,{b}=−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}} \\ $$$$\:\:\:\:{t}_{{n}} =\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}\left(\mathrm{2}{n}−\mathrm{1}\right)}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}\left(\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}\right)} \\ $$$$\:\:\:{t}_{{n}−\mathrm{1}} =\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}\left(\mathrm{2}\:\left({n}−\mathrm{1}\right)−\mathrm{1}\right)}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}\left(\mathrm{2}\left({n}−\mathrm{1}\right)+\mathrm{1}\right)} \\ $$$$\:\:\:{t}_{{n}−\mathrm{1}} =\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}\left(\mathrm{2}{n}−\mathrm{2}−\mathrm{1}\right)}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}\left(\mathrm{2}{n}−\mathrm{2}+\mathrm{1}\right)} \\ $$$$\:\:\:{t}_{{n}−\mathrm{1}} =\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}\left(\mathrm{2}{n}−\mathrm{3}\right)}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}\left(\mathrm{2}{n}−\mathrm{1}\right)} \\ $$$$\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|c|c|}{{t}_{\mathrm{1}} }&\hline{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}−\cancel{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{6}}}}\\{{t}_{\mathrm{2}} }&\hline{\cancel{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{6}}}−\cancel{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{10}}}}\\{{t}_{\mathrm{3}} }&\hline{\cancel{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{10}}}−\cancel{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{14}}}}\\{…}&\hline{…}\\{…}&\hline{…}\\{{t}_{{n}−\mathrm{1}} }&\hline{\cancel{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}\left(\mathrm{2}{n}−\mathrm{3}\right)}}−\cancel{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}\left(\mathrm{2}{n}−\mathrm{1}\right)}}}\\{{t}_{{n}} }&\hline{\cancel{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}\left(\mathrm{2}{n}−\mathrm{1}\right)}}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}\left(\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}\right)}}\\{\Sigma{t}_{{n}} }&\hline{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}\left(\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}\right)}=\frac{{n}}{\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}}}\\\hline\end{array} \\ $$$$\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\infty} {\sum}}{t}_{{n}} =\underset{{n}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\frac{{n}}{\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}}=\underset{{n}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}+\frac{\mathrm{1}}{{n}}}=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}} \\ $$
Commented by BaliramKumar last updated on 21/Dec/23
$$\mathrm{Thanks}\:\mathrm{Sir} \\ $$
Answered by qaz last updated on 21/Dec/23
$$\underset{{k}=\mathrm{0}} {\overset{\infty} {\sum}}\frac{\mathrm{1}}{\left(\mathrm{2}{k}+\mathrm{1}\right)\left(\mathrm{2}{k}+\mathrm{3}\right)}=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\underset{{k}=\mathrm{0}} {\overset{\infty} {\sum}}\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}{k}+\mathrm{1}}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}{k}+\mathrm{3}}\right) \\ $$$$=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\underset{{k}=\mathrm{0}} {\overset{\infty} {\sum}}\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}{k}+\mathrm{1}}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\underset{{k}=\mathrm{1}} {\overset{\infty} {\sum}}\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}{k}+\mathrm{1}}=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\underset{{k}\in\left\{\mathrm{0}\right\}} {\sum}\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}{k}+\mathrm{1}}=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}} \\ $$
Commented by BaliramKumar last updated on 21/Dec/23
$$\mathrm{Thanks} \\ $$