Para cada número entero no negativo n, existe un polinomio [matemático] p_n (x) [/ matemático] tal que [matemático] \ int {x ^ ne ^ xdx} = p_n (x) e ^ x + C [/ matemático]. Deje [math] L = \ lim_ {n \ to \ infty} \ frac {| p_n (2) |} {n!} [/ Math]. ¿Qué es [math] \ lfloor1000L \ rfloor [/ math]?

No estoy totalmente seguro de esto, por lo que sería genial si pudieras obtener una verificación cruzada (no tengo un título universitario en matemáticas).

Intentemos encontrar una expresión para [math] p_n (x) [/ math]. Primero evaluamos

[matemáticas] I = \ int {x ^ ne ^ xdx} [/ matemáticas]

Integrando I por partes, es fácil demostrar que

[matemáticas] I = e ^ x (x ^ n – nx ^ {n – 1} +… + (- 1) ^ nn!) + C [/ matemáticas]

Entonces nosotros tenemos

[matemáticas] p_n (x) = x ^ n – nx ^ {n – 1} +… + (- 1) ^ n {n!} [/ matemáticas]

Una pequeña manipulación nos permite escribir:

[matemáticas] \ frac {p_n (x)} {n!} = \ sum_ {k = 0} ^ n {(- 1) ^ k \ frac {x ^ {n – k}} {(n – k)! }}[/matemáticas]

Escriba esta serie al revés con x = 2 y obtendrá

[matemáticas] \ frac {| p_n (x) |} {n!} = | {1 – 2 + \ frac {2 ^ 2} {2!} +… + (- 1) ^ n \ frac {2 ^ n } {n!}} | [/ math]

Con [math] n \ to \ infty [/ math], la expresión de la derecha es solo [math] e ^ {- 2} [/ math]. Así,

[matemáticas] \ lim_ {n \ to \ infty} \ frac {| p_n (x) |} {n!} = e ^ {- 2} = L = 0.13533528323 [/ matemáticas]

Por lo tanto, [math] \ lfloor1000L \ rfloor = 135 [/ math].