一、泰勒公式展开是什么
1、泰勒公式是将一个在x=x0处具有n阶导数的函数f(x)利用关于(x-x0)的n次多项式来逼近函数的方法。
2、若函数f(x)在包含x0的某个闭区间[a,b]上具有n阶导数,且在开区间(a,b)上具有(n+1)阶导数,则对闭区间[a,b]上任意一点x,成立下式:
3、其中,f(n)(x)表示f(x)的n阶导数,等号后的多项式称为函数f(x)在x0处的泰勒展开式,剩余的Rn(x)是泰勒公式的余项,是(x-x0)n的高阶无穷小。
4、泰勒公式需要截断,只取有限项,一个函数的有限项的泰勒级数叫做泰勒展开式。泰勒公式的余项可以用于估算这种近似的误差。
5、泰勒展开式的重要性体现在以下三个方面:
6、幂级数的求导和积分可以逐项进行,因此求和函数相对比较容易。一个解析函数可被延伸为一个定义在复平面上的一个开片上的解析函数,并使得复分析这种手法可行。泰勒级数可以用来近似计算函数的值。
二、f(x)在a点处展开的泰勒公式是什么
f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)/1!+f''(a)(x-a)²/2!+…+f[n](a)(x-a)^n/n!+Rn(x)
(f[n](x)表示f(x)的n阶导函数)
拉格朗日余项Rn(x)=f[n+1](a+θ(x-a))*(x-a)^(n+1)/(n+1)!
如果希望按照(x+1)的幂展开,就是令上面中的a=-1,上面的泰勒展开公式和拉格朗日余项将分别变成:
f(x)=f(-1)+f'(-1)(x+1)/1!+f''(-1)(x+1)²/2!+…+f[n](-1)(x+1)^n/n!+Rn(x)①
Rn(x)=f[n+1](θ(x+1)-1)*(x+1)^(n+1)/(n+1)!②
现已知f(x)=1/x,也即:f(x)=x^(-1),其各阶导函数是:
f'(x)=(-1)x^(-2)=(-1)(1!)x^(-2)
f''(x)=(-1)(-2)x^(-3)=(-1)²(2!)x^(-3)
f[3](x)=(-1)(-2)(-3)x^(-4)=(-1)³(3!)x^(-4)
f[n](x)=(-1)^n*(n!)*x^(-(n+1))③
如果令其中的x=-1,则对任意k阶导数,都有:
f[k](-1)=(-1)^k*(k!)*(-1)^(-(k+1))=(k!)(-1)^(k-(k+1))=-n!
即:f[k](-1)/(k!)=-1都是常数,与k无关。
所以公式①中各个相加的单项式中,除了首项f(-1)和尾项Rn(x)之外,
其余的每个单项式中,分子的导数部分与分母的阶乘部分正好相约成-1,于是公式①可简化成:
f(x)=f(-1)-(x+1)-(x+1)²-(x+1)³…-(x+1)^n+Rn(x)
=-1-(x+1)-(x+1)²-(x+1)³…-(x+1)^n+Rn(x)
其中的Rn(x),通过③式所示通项公式,也可由公式②简化为:
Rn(x)=(-1)^(n+1)(θ(x+1)-1)^(-(n+2))*(x+1)^(n+1)
1、分式中,分子分母同除以最高次,化无穷大为无穷小计算,无穷小直接以0代入;
2、无穷大根式减去无穷大根式时,分子有理化;
4、运用洛必达法则,但是洛必达法则的运用条件是化成无穷大比无穷大,或无穷小比无穷小,分子分母还必须是连续可导函数。
5、用Mclaurin(麦克劳琳)级数展开,而国内普遍误译为Taylor(泰勒)展开。
三、泰勒展开式的公式是什么
泰勒公式是一种用于近似计算函数在某一点附近的展开式。它可以用一组无限级数表示,并使用不同阶数的项来逐步逼近原始函数。以下是8个常用的泰勒公式展开:
f(x)= f(a)+ f'(a)*(x- a)+(1/2)* f''(a)*(x- a)²
f(x)= f(a)+ f'(a)*(x- a)+(1/2)* f''(a)*(x- a)²+(1/6)* f'''(a)*(x- a)³
sin(x)= x-(1/3!)* x³+(1/5!)* x⁵-(1/7!)* x⁷+…
cos(x)= 1-(1/2!)* x²+(1/4!)* x⁴-(1/6!)* x⁶+…
exp(x)= 1+ x+(1/2!)* x²+(1/3!)* x³+(1/4!)* x⁴+…
ln(1+x)= x-(1/2)* x²+(1/3)* x³-(1/4)* x⁴+…
这些泰勒展开公式可用于在给定点处对各种函数进行近似计算,尤其在数学和物理问题中广泛应用。注意,具体的展开项数取决于所需精度,更高阶的泰勒展开包含更多项,因此在计算中需要权衡精确度和计算效率。
四、泰勒公式怎么展开
a的x次方泰勒公式展开是:a^x=e^ln(a^x)=e^(xlna)=∑(xlna)^n/n!泰勒公式的定义:用函数在某点的信息描述其附近取值的公式。如果函数满足一定的条件,泰勒公式可以用函数在某一点的各阶导数值做系数构建一个多项式来近似表达这个函数。
1、应用泰勒中值定理(泰勒公式)可以证明中值等式或不等式命题。
2、应用泰勒公式可以证明区间上的函数等式或不等式。
3、应用泰勒公式可以进行更加精密的近似计算。
4、应用泰勒公式可以求解一些极限。
5、应用泰勒公式可以计算高阶导数的数值。
泰勒公式得名于英国数学家布鲁克·泰勒,他在1712年的一封信里首次叙述了这个公式。泰勒公式是为了研究复杂函数性质时经常使用的近似方法之一,也是函数微分学的一项重要应用内容。
五、sinx怎么用泰勒公式展开
1、sinx用泰勒公式展开是sinx=x-1/3!x^3+1/5!x^5+o(x ^5)。
2、常用的泰勒公式展开式为:Fx=fx0/0!+f(x0)/1!(x-x0)+f(x0)/2!(x-x0)+…+f(x0)/n!(x-x0)n次方+Rn(x)。
3、在高等数学的理论研究及应用实践中,泰勒公式有着十分重要的应用,简单归纳如下:
4、(1)应用泰勒中值定理(泰勒公式)可以证明中值等式或不等式命题。
5、(2)应用泰勒公式可以证明区间上的函数等式或不等式。
6、(3)应用泰勒公式可以进行更加精密的近似计算。
7、(4)应用泰勒公式可以求解一些极限。
OK,本文到此结束,希望对大家有所帮助。
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