f[k]=x^k/(x^4+4) (k=0,1,2,3) を各部分分数へすると?
また、 g1=(x+1)/x^4+4) 、g2=(x-1)/(x^4+4) ではどうなるか?
(コメント) k=1 のとき、 f[1]=x/(x^4+4)=x/(x^2+2x+2)(x^2-2x+2) より、
f[1]=(1/4)(1/(x^2-2x+2)-1/(x^2+2x+2))
k=0 のとき、 f[0]=(1/8)((x+2)/(x^2+2x+2)-(x-2)/(x^2-2x+2))
k=2 のとき、 f[2]=(1/4)(x/(x^2-2x+2)-x/(x^2+2x+2))
k=3 のとき、 f[3]=(1/2)((x-1)/(x^2-2x+2)+(x+1)/(x^2+2x+2))
...微妙に変化しているのかな。
(追記) GAI さんから次の数列の和を求める問題をいただきました。
(平成30年9月15日付け)
S[n]=1^3/(1^4+4)-3^3/(3^4+4)+5^3/(5^4+4)-7^3/(7^4+4)+・・・+(-1)^n*(2*n+1)^3/((2*n+1)^4+4)
を簡単にすると?(→ 類題:「公式発見」)
(コメント) x^3/(x^4+4)=(1/2)((x-1)/(x^2-2x+2)+(x+1)/(x^2+2x+2)) を用いて、
S[n]=(-1)^n*(n+1)/(4*n^2+8n+5)
かな?