ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
() ()
()
(
)
(
)
(
)
()
δδ
;...
!
0
...
!2
0
!1
0
2
−∀+++
′′
+
′
+= хх
n
f
х
f
х
af
fxf
n
n
.
Алгоритм разложения функции в ряд Тейлора.
1. Найти производные функции f(x) до n-го порядка включительно.
2. Вычислить значения этих производных при х
= 0.
3. Найти интервал сходимости полученного ряда.
4. Найти, те точки из интервала сходимости, в которых остаток ряда стремится
к нулю при n
→ ∞.
Пример 47.
1. Пусть .
()
0, == aexf
x
Найдем
() ()
(
)
(
)
(
)
xn
exfxfxfxf ====
′′′
=
′′
=
′
...... . Тогда
() () () ()
10...000 ===
′′
=
′
=
n
ffff
и ряд Маклорена для функции
(
)
x
exf =
имеет вид:
...
!
...
!3!2!1
1~
32
++++++
n
xxxx
e
n
x
Найдем радиус сходимости этого ряда
()
()
∞=+=
+
==
∞→∞→
+
∞→
1lim
1
!1
:
!
1
limlim
1
n
n
nа
а
R
nn
n
n
n
,
т.е. ряд сходится
R
x
∈∀ . Можно показать, что
(
)
∞+
∞
−
∈
∀
;x остаток этого
ряда после n-го члена стремится к нулю. Это значит, что
()
∞+∞−∈∀+++++= ;...
!
...
!2!1
1
2
x
n
xxx
e
n
x
.
Это равенство означает, что, подставив в правую часть равенства вместо х
любое число, получим сходящийся числовой ряд, сумма которого равна
соответствующему значению левой части.
Пусть х
= 1. Получим равенство:
e
n
=++++++ ...
!
1
...
!3
1
!2
1
!1
1
1.
84
f ′(a ) f ′′(0) 2 f (n ) (0) n f ( x ) = f (0) + х+ х + ... + х + ... ∀х (− δ ; δ ) . 1! 2! n! Алгоритм разложения функции в ряд Тейлора. 1. Найти производные функции f(x) до n-го порядка включительно. 2. Вычислить значения этих производных при х = 0. 3. Найти интервал сходимости полученного ряда. 4. Найти, те точки из интервала сходимости, в которых остаток ряда стремится к нулю при n → ∞. Пример 47. 1. Пусть f ( x ) = e x , a = 0 . Найдем f ′( x ) = f ′′( x ) = f ′′′( x ) = ... = f (n ) ( x ) = ... = e x . Тогда f (0 ) = f ′(0 ) = f ′′(0 ) = ... = f n (0 ) = 1 и ряд Маклорена для функции f ( x ) = e x имеет вид: x x2 x3 xn ex ~1+ + + + ... + + ... 1! 2! 3! n! Найдем радиус сходимости этого ряда аn 1 (n + 1)! R = lim = lim : = lim (n + 1) = ∞ , n →∞ а n +1 n →∞ n! 1 n →∞ т.е. ряд сходится ∀x ∈ R . Можно показать, что ∀x ∈ (− ∞; + ∞ ) остаток этого ряда после n-го члена стремится к нулю. Это значит, что x x2 xn x e =1+ + + ... + + ... ∀x ∈ (− ∞; + ∞ ) . 1! 2! n! Это равенство означает, что, подставив в правую часть равенства вместо х любое число, получим сходящийся числовой ряд, сумма которого равна соответствующему значению левой части. Пусть х = 1. Получим равенство: 1 1 1 1 1+ + + + ... + + ... = e . 1! 2! 3! n! 84
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 82
- 83
- 84
- 85
- 86
- …
- следующая ›
- последняя »