Курс лекций по математике для направления 020700 - Геология. Широкова Е.А - 66 стр.

UptoLike

Рубрика: 

66
Анализируя первые члены разложения, записываем его общий член
12
1
!12
1
n
n
x
n
. В результате
1
3 5 2 1
1
1 1 1
sin
1! 3! 5!
2 1 !
n
n
n
x x x x x r x
n
.
Оценим
()
n
rx
:
21
(2 1)!
||
| ( )|
n
n
n
x
rx
, так как
|sin( (2 1) )| 1
2
xn
.
Пример 3. Получим разложение по формуле Маклорена функции
.cosxxf
sin , cos , sin , cos
IV
f x x f x x f x x f x x
,
sin , cos
V VI
f x x f x x
.
Очевидно, что
В соответствии с формулой Маклорена получаем
2 4 6 2
1
1 1 1
cos 1
2! 4! 6!
2!
n
n
n
x x x x x r x
n
.
Оценим
()
n
rx
:
2( 1)
(2 2)!
||
| ( )|
n
n
n
x
rx
, так как
|cos( (2 2) )| 1
2
xn
.
Пример 4. Получим разложение по формуле Маклорена функции
.ln(1 )f x x
Поскольку
1
()
( 1) ( 1)!
( ) ,
(1 )
n
n
n
n
fx
x

(0! 1)
, имеем
1
()
( 1) ( 1)!(0) ,
n
n
nf

поэтому получим разложение
1
23
( 1)
ln(1 ) ... ( ).
23
nn
n
x
xx
x x r x
n
Оценим
()
n
rx
. Согласно приведенной формуле остаточного члена
имеем
.
( 1)
( 1)
( 1)|1 |
||
| ( )|
n
n
n
nx
x
rx

Поэтому для
0x
получим оценку
,
( 1)
( 1)
||
| ( )|
n
n
n
x
rx
но для
0x
использование приведенной формулы
остаточного члена не годится. Для таких значений
x
используют другие формы
остаточного члена.
Пример 5. Получим разложение по формуле Маклорена функции
,(1 )f x x

N
. Дифференцируя, найдем
     Анализируя первые члены разложения, записываем его общий член
  1n1 x 2n1 . В результате
2n  1 !
                                                                           n1
                               1   1    1
                        sin x  x  x3  x5 
                                                    1 x2n1  r  x  .
                               1! 3!    5!         2n 1 !                            n




         Оценим rn ( x) : | rn ( x) |
                                          | x |2n1 , так как                          
                                                                      | sin( x  (2n 1) ) | 1.
                                          (2n  1)!                                     2

      Пример 3. Получим разложение по формуле Маклорена функции
f x   cosx.
               f   x    sin x , f   x    cos x , f   x   sin x , f IV  x   cos x ,
                                  f V  x    sin x , f VI  x    cos x .
     Очевидно, что
                               f 0  1 , f 0  0 , f 0  1 , f 0  0 ,
                      f IV 0  1 , f V 0  0 , f VI 0  1.
     В соответствии с формулой Маклорена получаем
                                                       1 x2n  r  x  .
                                                                                 n
                                  1    1    1
                        cos x  1 x2  x4  x6 
                                  2!   4!   6!         2n !      n



                                                      2(n1)
                                                                                                   
             Оценим rn ( x) :       | rn ( x)| | x |      , так как | cos( x  (2n  2) ) | 1.
                                                 (2n  2)!                              2

     Пример 4. Получим разложение по формуле Маклорена функции
                                                                    (1)n1(n 1)!
f  x   ln(1 x).         Поскольку             f   ( n)
                                                             ( x)                 ,        (0!  1) ,   имеем
                                                                       (1 x)n
f (n) (0)  (1)n1(n 1)!, поэтому получим разложение
                                                x2 x3       (1)n1 xn
                             ln(1 x)  x          ...              rn ( x).
                                                2 3             n
          Оценим     rn ( x) . Согласно приведенной формуле остаточного                                  члена
                               (n1)
имеем    | rn ( x)|      | x |            . Поэтому для x  0 получим оценку
                                     (n1)
                      (n 1) |1   x |
                        (n1)
        | rn ( x)| | x |       , но для       x0             использование приведенной формулы
                      (n 1)
остаточного члена не годится. Для таких значений x используют другие формы
остаточного члена.
      Пример 5. Получим разложение по формуле Маклорена функции
 f  x   (1 x) ,   N . Дифференцируя, найдем


                                                         66