2 数列和级数
无穷级数是数的和:a1+a2+a3+……+an+…
如调和级数1+1/2+1/3+1/4+1/5+…发散,尽管级数的项趋于零。
3 幂级数Power series
4 某点附近的线性逼近
如果函数f在a处可导,则f在a的附近可用切线逼近;切线提供f在a点的线性逼近。点(a,f(a))处的切线方程是
y-f(a) = f'(a)(x-a) 或 y = f(a) + f'(a)(x-a)
因为线性逼近函数是一次多项式,我们记它为
如果f在a附近的斜率接近是常数,则线性逼近效果好。然而如果f在a附近的曲率大,则切线可能不是好的逼近。为修正这种情况,我们通过在线性多项式上加一项来构造二次项逼近。记这个新二次多项式为
6 泰勒定理
设f在包含a的开区间I上有直到n+1阶的连续导数。对I内的所有x,
但这只是表面现象,这两者本质上的不同在于,洛朗级数是在孤立奇点的邻域的级数展开,它的定义域是一个环状的区域:r<=|z|<=R8 总结
8.1 理解泰勒级数一定要理解幂函数(x-a)^n或x^a。
8.3 对于麦克劳林级数中的x^n。x必须是在0附近很小的范围内取值,如果x的取值为-18.6 需要注意的是,n阶导数除了是正数外,有可能是负数或0。
8.7 对于一个函数在某点a附近(也就是x-a)的近似求法,可以转换为函数在点a的值+Σ函数在点a处的n阶微分。在我们的教科学中,有n阶导数、n阶积分,没有n阶微分一说,在这里,n阶微分可能理解为:
8.8 如是两个函数在某点的值相等,且在某点的n阶导数相等(暗含n阶微分相等),那两个函数在该点附近的值是近似的。
sinx的n阶麦克劳林公式能不能帮我讲解一下?
8.2 对于泰勒级数中的(x-a)^n。x必须是在a附近很小的范围内取值,如果x-a的取值为-1您好!
麦克劳林公式 是泰勒公式(在x。=0下)的一种特殊形式。
若函数f(x)在开区间(a,b)有直到n+1阶的导数,则当函数在此区间内时,可以展开为一个关于x多项式和一个余项的和:
f(x)=f(0)+f'(0)x+f''(0)/2!·x^2,+f'''(0)/3!·x^3+……+f(n)(0)/n!·x^n+Rn
其中Rn是公式的余项,可以是如下:
1.佩亚诺(Peano)余项:
Rn(x) = o(x^n)
2.尔希-罗什(Schlomilch-Ro两种方法,直接展开法和间接展开法。che)余项:
[f(n+1)是f的n+1阶导数,θ∈(0,1)]
3.拉格朗日(Lagrange)余项:
[f(n+1)是f的n+1阶导数,θ∈(0,1)]
Rn(x) = f(n+1)(θx)(1-θ)^n x^(n+1)/n!
[f(n+1)是f的n+1阶导数,θ∈(0,1)]
5.积分余项:
具体参考:
关于sinX的麦克劳林公式
把字数限制去了~1、麦克劳林展式是有限项,幂级数为无限项;
Rn(x) = f(n+1)(θx)(1-θ)^(n+1-p)x^(n+1)/(n!p)2、麦克劳林展式中有一项余项,幂级数没有。
其中,麦克劳林展式:sinx=x-x^3/6+o(x^3),幂级数:sinx=x-x^3/6+...
我们可以粗略地理解为,幂级数后面省略号部分用一个余项代替之后,就成了麦克劳林展式了;反过来,如果麦克劳林展式中保留的项很多,也就趋于幂级数了
说明:点中说到的幂级数为无限项,这是一个普遍的性质,如某个幂级数只有有限项(例如2+x+4x^2),应该看作无限项的特殊情况,即后面的系数全为零。
麦克劳林级数
一个数列是数a1,a2,a3,…,an,…的有序列。立体 f(x)=∫(0到x)e的-t^2次方dt 展开成麦克劳林级数f(x)=∫(0到x)e的-t^2次方dt
则一阶导数:e^(-x^2)。
三阶导数:-2e^(-x^2)+4x^2e^(-x^2)
四阶导数:-4xe^(-x^2)+8xe^(-x^2)-8x^3e^(-x^2)
.....
显然,
f(0)=0
f'(0)=1
f''(0)=0
f'''(0)=-2
8.4 如你想求一个函数在1.997或2.003处的值,你就可以设置中心为2,则x-2就是一个介于-1和1之间的很小的值。则当n为奇数时,f^(n)(0)=(-1)^(n-1)2^(n-1)
而迈克劳林级数为:
f(x)=f(0)+f'(0)x+1/2!f''(0)x^2+...+1/n!f^(n)(0)x^n
所以,
f(x)=∫(0到x)e的-t^2dx=
0+x-2x^2+4x^3-...+(-1)^n2^(n-1)x^n+.....
=x-2x^2+4x^3-...+(-1)^n2^(n-1)x^n+..... 不知道您要的是不是,我给你举个简单的例子。要不您自己好好看看。
麦克劳林级数的怎么做
,确定展开点。这一题是z=1,如果没有特殊声明,就默认为z=0.
第二,找出函数的奇点,进而确定收敛圆环域。
在这一题,函数的奇点为z=1,z=2.根据奇点和展开点之间的位置关系,可以将圆环域分为
0[f(n+1)是f的n+1阶导数]<|z-1|<1和|z-1|>二阶导数:-2xe^(-x^2)1两种情形。
第三,在以上两个圆环域内分别展开成洛朗级数。
1)因为展开点是z=1,所以级数的每一项都是c(n)(z-1)^n的形式。
2)回到函数f(z)上来,因为项是1/(z-1),已经是幂的形式,因此这一项不用处理。第二项,化为关于(z-1)的函数:
我想问一下这个地方麦克劳林级数这个地方的区间什么意思,为什么有无穷,还有负1到1
5 泰勒多项式后面的区间表示收敛域。因为左边的函数被表示成了右边幂级数的和,而级数有可能是发散的,只有当x在给定的区间中,该级数才收敛,所以需要给出后面的区间。注意:只有在收敛域内展开的级数才是正确的。
当n为偶数时,f^(n)(0)=0区间为负无穷到正无穷,则表明无论x取何值都是收敛的,即收敛半径为无穷大;(-1,1]则表示x在此范围才能展开,否则式子并不成立。
三角函数tanx的泰勒展开式的前五项
8.5 如想求√(18)的值,可以设f(x)=√x,选择中心为16。是tanx = x+ (1/3)x^3 +....
Rn(x) = f(n+1)(θx)x^(n+1)/(n+1)!常用泰勒展开式
ln(1+x)=x-x^2/2+x^3/3-……+(-1)^(k-1)(x^k)/k + ……(|x|<1)
sin x = x-x^3/3!+x^5/5!-……+(-1)^(k-1)(x^(2k-1))/(2k-1)!+……。(-∞
arcsin x = x + 1/2x^3/3 + 13/(24)x^5/5 + ……(|x|<1)
arccos x = π - ( x + 1/2x^3/3 + 13/(24)x^5/5 + …… ) (|x|<1)
arctan x = x - x^3/3 + x^5/5 -……(x≤1)
独缺tanx 泰勒展开式。有好事者用sinx/cosx算出 tanx 泰勒展开式的前五项。
tanx=x+x^3/3+(2 x^5)/15+(17 x^7)/315+(62 x^9)/2835+O[x]^11
方法就是多项式的 竖式除法 ,只不过是把低次幂排在前面。
当|x|<π/4时,舍弃余项,误较小。
当x=π/4时, tanx=1,无须tanx 泰勒展开式。
当π/41,误很大。
这种情况要转换思路,令y=π/2-x,用10阶泰勒展开式算出tany,然后 tanx=1/tany
同理,当-π/2,然后 tanx=1/tany
所以, 当x=π/4时, tanx泰勒展开式误。
10阶五项 tan(π/4)=0.997,误8.3/10000
6阶三项 tan(π/4)=0.9867,误 >1%
sin(π/4)=0.707143, cos(π/4)=0.707429, sin(π/4)/ cos(π/4)=0.999595, 误约4/10000
对比可知,五项tanx的泰勒展开式比三项sinx/cosx的泰勒展开式误还大,
并且π/4
所以 tanx泰勒展开式不常用。
不过,当 |x|<π/6时,tanx的泰勒展开式的误还算小 ,可用。
扩展资料
解:根据导数表得:f(x)=sinx,f'(x)=cosx,f''(x)=-sinx,f'''(x)=-cosx,f⑷(x)=sinx……
于是得出了周期规律。分别算出f(0)=0,f'(0)=1,f''(x)=0,f'''(0)=-1,f⑷=0……
可得:sinx=x-x^3/3!+x^5/5!-x^7/7!+x^9/9!-……(这里就写成无穷级数的形式了。)
类似地,可以展开y=cosx。
2、计算近似值e=lim x→∞ (1+1/x)^x。
解:对指数函数y=e^x运用麦克劳林展开式并舍弃余项:
e^x≈1+x+x^2/2!+x^3/3!+……+x^n/n!
当x=1时,e≈1+1+1/2!+1/3!+……+1/n!
取n=10,即可算出近似值e≈2.7182818。
3、欧拉公式:e^ix=cosx+isinx(i为-1的开方,即一个虚数单位)
证明:这个公式把复数写为了幂指数形式,其实它也是由麦克劳林展开式确切地说是麦克劳林级数证明的。过程具体不写了,就把思路讲一下:先展开指数函数e^z,然后把各项中的z写成ix。
参考资料:
求一个函数的麦克劳林级数的一般方法是什么??急!!
f^(n)(x) = n!/(2-x)^(n+1) => f^(n)(0)/n! =1/2^(n+1)直接展开法是用泰勒公由于i的幂周期性,可已把系数中含有土i的项用乘法分配律写在一起,剩余的项写在一起,刚好是cosx,sinx的展开式。然后让sinx乘上提出的i,即可导出欧拉公式。有兴趣的话可自行证明一下。式的定义f(n)的n阶导数除以n!。麦克劳林就是在0展开的泰勒级数。
间接展开法是用一些已知的级数来展开未知函数。接下来给你几个公式。
洛朗级数和泰勒级数的区别
洛朗级数的项可以有负指数, 泰勒级数的项不可以有负指数.从形式上看,洛朗级数有幂次为负数的项,而泰勒级数没有。
洛朗级数的正则部分(也就是幂次非负的部分)是在|z|<=R有效的,而主要部分(也就是幂次为负的部分)是在r<=|z|处有效的,两者都有定义的部分就是那个环状区域。
实际上,泰勒级数是更基本的。洛朗级数的正则部分就是这个孤立奇点附近的关于z的泰勒级数,而其主要部分则是无穷远点附近的关于1/z的泰勒级数。也就是说洛朗级数是两个泰勒级数的和。
不懂可以再问我哈7 泰勒级数和麦克劳林级数~
後者是前者的特例.