泰勒展开式的使用条件 泰勒展开式怎么用
泰勒展开式和洛朗展开式有什么区别
[(-x^2/2)+x^4/8+o(x^4)]+[x^2/2-x^4/12+o(x^4)]泰勒展开式中各项的指数是非负整数,洛朗展开式各项的指数是整数(包括负整数),所以泰勒级数可以看作是洛朗级数的特殊情形。一个函数如果可以展开成泰勒级数,则它的洛朗展开式仍然是那个泰勒级数。
泰勒展开式的使用条件 泰勒展开式怎么用
泰勒展开式的使用条件 泰勒展开式怎么用
参考资料来源:
什么时候用泰勒展开式求极限
泰勒展开的展开中心取为0就定义为相应类型的麦克劳林展开。泰勒公式中常用的是x0=0时候的麦克劳林公式,这就说明题目应该是:x的极限趋于0这一类,既然是这一类,一般常常会和洛必达法则连在一起考,也就是不定式极限,但是有一些上下同时求导后仍然十分复杂,这时候就要考虑用麦克劳林公式把它转换成多项式的形式,而多项式求导就十分简单了。
1、sinx=x-1/6x^3+o(x^3),这是泰勒公式的正弦展开公式,在求极限时可以把sinx用泰勒公式展开代替。泰勒公式有哪些应用?
sinx用泰勒公式展开是sinx=x-1/3!x^3+1/5!x^5+o(x ^5)。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)。
题目高等数学中的应用
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:
(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。
如何用泰勒级数展开解题?
一、分析与解答
1.2)答:函数(1+x)^(-1)以x=x0为中心的泰勒展开式如下图所示:
二、泰勒级数的(泰勒公式,一项中n表示n阶导数)。展开方法
泰勒级数是用一类无限项连加式来表达函数的级数。若表达式为x的幂级数,则称为麦克劳林级数,为泰勒级数的特殊形式。泰勒展开式公式如图所示:
三、推导过程
3.1)求(1+x)^(-1)的高阶此类例子数不胜数,不可能一一列举。导数表达式,用于求其泰勒展开式,如下图:
3.2)代入泰勒展开式公式①和该函数的高阶导数公式②,得:(如图)
4.1)求函数的数值
对于1/(1+x)而言,此函数本身就较为简单,直接计算即可。但对于一些定义复杂的函数,如三角函数,则其一般函数值的计算要依赖于泰勒级数。举例如图所示:
需要注意的是:sin1为无理数,就如同π一样,只能到有限位。利用泰勒公式,可以将很多复杂的函数(有些特殊的函数例外)转化为只有加减乘除的式子进行计算,而且计算精度可以确定。的圆周率π现代的数值算法,也应用了泰勒级数的原理。
泰勒级数展开式将简单的函数式子化为无穷多项幂函数,看似化简为繁。但事实上泰勒级数可以解决很多数学问题。
②一些难以积分的函数,将函数泰勒展开变为幂级数,使其容易积分;
③复杂离散函数的多项式拟合,用于统计学和预测算法;
④一些数学证明,有时需要将复杂函数化为格式高度统一的幂级数来证明。
(插图用绿色背景展示,以证明其为本人编辑。)
数学 | 泰勒级数
注意事项:泰勒级数: 只要一个函数无穷光滑,那么泰勒级数就存在,但是不一定收敛,而且即使收敛,也不一定收敛于原函数。
泰勒公式: 就是会有余项,多用在极限计算和中值定理,应用的条件只要函数在待考察的区间上有n+1阶导数,就有
(拉格朗日余项),这个的成立与否不需要考虑自变量的取值问题
泰勒展开式: 泰勒展开式的方向是从函数变成级数,而且要求级数必须收敛,并且必须收敛于被展开函数在对应点所取到的函数值。所以会有收敛域
如果 在点
具有任意阶导数,则幂级数
若函数 在包含 的某个闭区间 上具有 阶导数,且在开区间 上具有 阶导数,则对闭区间 上任意一点 ,成立下式:
是泰勒公式的余项
内成立,这就是区别,可以说在收敛区间内两个是一致,但=∞是不在收敛区间时就不一定了。泰勒级数可以说只是代表一种计算方式。
所以这三种是有很大区别的,别再傻傻分不清了
关于泰勒公式求极限的适用条件。
四、泰勒级数的用途步分拆就是错误的,你把
0/0
型化成了
∞-∞。
其关键在第二个
等号
后的极限:
lim(x->0)
ax^2/bx^4
=lim(x-在其定义域内泰勒公式都成立,但是泰勒展开式却只有在>0)
a/bx^2
Taylor
公式,显然
是要展到4阶无穷小的:
=lim(x->0)
[1+(-x^2/2)+(-x^2/2)^2/2+o(x^4)]
-1
+x/2[x-x^3/3!+o(x^3)]
/[x^4/6]
=lim(x->0)
/[x^4/6]
=lim(x->0)
[x^4/8+o(x^4)]+[-x^4/12+o(x^4)]
/[x^4/6]
=1/4
麦克劳林公式使用条件
(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。看题目的要求,根据题型不同展开的阶数则不同。麦克劳林公式是泰勒公式的一种特殊形式。在不需要余项的表达式时,n阶泰勒公式也可写成,由此得近似公式。
f(x)=f(x0)+f'(x0)(x-x0)+f''(x0)/2!(x-x0)^2+...+f(n)(x0)/n!(x-x0)^n。
f(x)=f(0)+f'(0)x+f''(x)/2!x^2+...+f(n)(0)/n!x^n。
麦克劳林公式使用条件如下:(麦克劳林公式公式,一项中n表示n阶导数)。
间接展开法:
利用麦克劳林级数展开函数,需要求高阶导数,比较麻烦,如果能利用已知函数的展开式,根据幂级数在收敛域内的性质,将所给的函数展开成幂级数,这种方法称为间接展开法。定理1设函数f(x)的麦克劳林级数的收敛半径R>0,当n→∞时,如果函数f(x)在任一固定点x处的n阶导数f(n)(x)有界,则函数f(x)在收敛区间(-R,R)内能展开成麦克劳林级数。
如何用泰勒级数展开函数?
如:①求极限时可以用函数的麦克劳林公式(泰勒展开式的特殊形式);f(x)=f(x0)+f`(x0)(x-x0)+f''(x0)(x-x0)^2/2!+┈┈+f(n)(x0)(x-x0)^n/n,根据在x=0处的幂级数展开式为1/(1-x)=1+x+x^2+┈┈+x^n (-1)。
正确处理是从头就用扩展资料:
幂级数至少有一个收敛点。
幂级数在其收敛区间内是收敛的,在收敛区间的端点发散、收敛和条件收敛都是可能的。
如果是任意项级数则转化成正项级数,运用任意项级数和正项级数的关系试判断。
如果级数为正项级数:则先看当n趋于无穷时un是否等于0,不为0则级数发散。
泰勒公式
1.1)分析:函数的泰勒展开式要以某点为中心展开,若以原点(x=0)为中心展开,则为泰勒级数的特殊形式——麦克劳林公式,若没有考虑以x=x0,x0可以为任意值的情况,则不算完整解答了该函数的泰勒展开式。我说错了,请查看幂级数的收敛判定,半径为1
你的问题有问题。泰勒公式没有这样的限制,只是要求在一个区间上,函数是n阶可导的就行。因此,你说的函数只要在【a,-1),(-1,b)上就行,a,b任意。泰勒公式是一个用函数在某点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。
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