回答

1+x+x²+x³+x⁴…は、初項1,公比xの等比数列の和だと考えられますが、等比数列は公比が1か1以外かどうかで場合分けが必要です。(r=1だと分母が0になる)
xが1でないときは、等比数列の和の公式を使っています。xが1だと、与えられた式は単に等差数列になるので、等差数列の和の公式(シグマの計算)を使っています。

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