Математический анализ. Формула Тейлора, функции нескольких переменных, интегралы. Конев В.В. - 7 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Согласно формуле Маклорена,
32
6
)0(
2
)0(
)0()0()( x
P
x
P
xPPxP
+
+
+=
.
Очевидно, что
32
)2()2(6)2(81)( +++= xxxxP
1)0( =
P
.
2
)2(3)2(128)( ++=
xxxP . 4
0
6
)0( =
P
)2(612)(
+=
xxP . )0( =
P
6)(
=
xP . )0( =
P
Таким образом,
.
3
41)( xxxP +=
Чтобы проверить полученный результат, нужно раскрыть скобки в (4) и
привести подобные члены.
1.2. Формула Тейлора для дифференцируемых функций
Теорема. Если функция
)(
x
f
имеет в точке производные до -го
порядка включительно, то ее можно представить в виде
0
x
n
),()(
!
)(
)()(
!
)(
...)(
!1
)(
)()(
0
0
0
)(
0
0
)(
0
0
0
xRxx
k
xf
xRxx
n
xf
xx
xf
xfxf
n
k
n
k
k
n
n
n
+=
+++
+=
=
(5)
где функция
и ее производные до n-го порядка обращаются в нуль в
точке
:
)(xR
n
0
xx =
0)(...)()()(
0
)(
000
===
=
= xRxRxRxR
n
nnnn
. (6)
Доказательство.
Подставим в равенство (5) :
0
xx =
)()()(
000
xRxfxf
n
+
=
.
0)(
0
=xR
n
Продифференцируем обе части равенства (5) и положим
:
0
xx =
)()()(
000
xRxfxf
n
+
=
0)(
0
=
xR
n
.
Вычисляя производные высшего порядка и полагая
0
xx
=
, получаем
)()()(
0
)(
0
)(
0
)(
xRxfxf
k
n
kk
+=
0)(
0
)(
=xR
k
n
для всех n
k
0, что и требовалось доказать.
Формула (5) называется
формулой Тейлора с остаточным членом , а
ее частный случай, когда
, называют формулой Маклорена,
)(xR
n
0
0
=x
)(
!
)0(
)(
!
)0(
...
!1
)0(
)()(
0
)()(
0
xRx
k
f
xRx
n
f
x
f
xfxf
n
k
n
k
k
n
n
n
+=+++
+=
=
. (7)
Формулу Тейлора можно также представить в терминах дифференциалов,
учитывая следующие соображения.
7