Математический анализ. Дифференциальное исчисление функций одной переменной. Ларин А.А. - 43 стр.

UptoLike

Составители: 

43
2
23
()1223...(1),
n
n
pxaaxnnax
′′
=+++−
3
3
()123...(2)(1),
n
n
pxannnax
′′′
=++−−
⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅
()
()123....
n
n
pxna
=⋅⋅
Полагая в этих формулах
x
=
, получим , что
()
0123
(0)(0)(0)(0)
(0),,,,...,,
1!2!3!!
n
n
pppp
apaaaa
n
′′
=====
т. е.
()
(0)
,0,1,2,3,...,.
!
k
k
p
akn
k
==
Разложим теперь многочлен
()
px
по степеням
0
,
xx
где
0
x
произвольное фиксированное число, т. е. представим его в виде
23
01020300
()()()()...().
n
n
pxbbxxbxxbxxbxx=+++++−
Одновременно докажем возможность такого разложения .
Введём новую переменную
0
,
xx
ξ
=−
так что
0
,
xx
ξ
=+
и потому
0
()()().
pxpxP
ξξ
=+=
Пусть
()
P
ξ
имеет вид
23
0123
()....
n
n
PAAAAA
ξξξξξ
=+++++
Тогда, по уже доказанному
()
(0)
,0,1,2,3,...,.
!
k
k
P
Akn
k
==
Выполняя дифференцирования , получаем
0000
()(())(),()(())(),
PpxpxPpxpx
ξξξξξξ
′′
=+=+=+=+
()(1)
000
()(())(),...,()(())
nn
PpxpxPpxξξξξξ
′′′′′′
=+=+=+=
()
0
().
n
px
ξ=+
                                                 43
                    p′′ ( x) =1⋅2 ⋅a2 +2 ⋅3⋅a3 x +... +( n −1) n an x n −2 ,
                      p′′′ ( x ) = 1⋅2 ⋅3⋅a3 +... +( n −2) (n −1) n an x n −3 ,

                      ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

                                  p ( n ) ( x ) = 1⋅2 ⋅3⋅ ...⋅n an .

   Полагая в этих формулах x =0 , получим, что

                            p′ (0)        p′′ (0)        p′′′ (0)              p ( n ) (0)
       a0 = p (0), a1 =            , a2 =         , a3 =          , ... , an =             ,
                             1!            2!              3!                      n!

                                   p ( k ) (0)
                        т. е. ak =             , k =0, 1, 2, 3, ... , n .
                                       k!

   Разложим теперь многочлен      p ( x ) по степеням       x − x0 ,                             где
x0 − произвольное фиксированное число, т. е. представим его в виде

     p ( x) = b0 +b1 ( x −x0 ) + b2 ( x − x0 ) 2 + b3 ( x −x0 )3 + ... +bn ( x −x0 ) n .

   Одновременно докажем возможность такого разложения.

    Введём новую переменную ξ = x − x0 , так что                        x =ξ + x0 , и потому
p ( x ) = p (ξ + x0 ) = P (ξ ). Пусть P (ξ ) имеет вид

                     P (ξ ) = A0 + A1 ξ + A2 ξ 2 + A3 ξ 3 +... + An ξ n .

   Тогда, по уже доказанному

                                          P( k ) (0)
                                   Ak =              , k = 0, 1, 2, 3, ... , n .
                                             k!

   Выполняя дифференцирования, получаем

   P′ (ξ ) =( p (ξ + x0 ))′ = p′ (ξ + x0 ) , P′′ (ξ ) =( p′ (ξ + x0 ))′ = p′′ (ξ + x0 ) ,

P′′′ (ξ ) = ( p′′ (ξ + x0 ))′ = p′′′ (ξ + x0 ) , ... , P ( n ) (ξ ) =( p ( n −1) (ξ + x0 ))′ =

                                        = p( n ) (ξ + x0 ).