Maclaurin-Reihe und die Ausweitung bestimmter Funktionen

studiert höhere Mathematik sollte bekannt, dass die Summe einer Potenzreihe im Konvergenzintervall einer Anzahl von uns, ist eine kontinuierliche und unbegrenzt oft differenziert Funktion werden.Stellt sich die Frage: Ist es möglich, dass bei einem beliebigen Funktion f argumentieren, (x) - ist die Summe einer Potenzreihe?Das heißt, unter welchen Bedingungen die f-Ia f (x) kann durch eine Potenzreihe dargestellt werden?Die Bedeutung dieses Problems besteht darin, dass es möglich ist, ungefähr ersetzen Q-uw f (x) ist die Summe der ersten Terme der Potenzreihe, also Polynoms.Ein solcher Ersatzfunktion ist einfach expression - Polynom. - Bequem und bei der Lösung bestimmter Probleme in der mathematischen Analyse, nämlich der Lösung des Integrale Berechnung Differentialgleichungen, usw. D.

bewiesen, dass aus irgendeinem f-ii f (x)die die Derivate der (n + 1) ter Ordnung, einschließlich der neuesten, in der Nähe der Berechnung kann (α - R, x0 + R) von einem Punkt x = α ist ein fairer Formel:

Diese Formel ist nach dem berühmten Wissenschaftler Brooke Taylor benannt.Die Serie, die von der vorherigen abgeleitet ist, eine so genannte Maclaurin Serie:

Regel, die es möglich, eine Maclaurin-Reihenentwicklung zu produzieren macht:

  1. Bestimmen Sie die Ableitungen der ersten, zweiten, dritten ... bestellen.
  2. berechnet, welche Derivate in x = 0 sind.
  3. Nehmen Maclaurinschen Reihe für diese Funktion, und dann die Konvergenzintervall zu bestimmen.
  4. bestimmen den Abstand (R; R), wobei der Rest der Formel Maclaurinschen

Rn (x) - & gt;0 für n - & gt;Unendlichkeit.Wenn es vorhanden ist, muss er die Funktion f (x) gleich der Summe der Maclaurinschen Serie.

Betrachten wir nun den Maclaurin-Reihe für die einzelnen Funktionen.

1. Somit ist das erste f (x) = ex.Natürlich durch ihre Eigenschaften wie f-Ia Ableitungen von einer Vielzahl von Aufträgen, und f (k) (x) = ex, wobei k gleich auf alle natürlichen Zahlen ist.Einsetzen von x = 0.Erhalten wir f (k) (0) = e 0 = 1, k = 1,2 ... Basierend auf der oben eine Reihe von ex wird wie folgt sein:

2. Maclaurinschen Serie für die Funktion f (x) = sin x.Sofort angeben, dass f-Ia für alle Unbekannten werden Derivate neben f '(x) = cos x = sin (x + n / 2), f' '(x) = sin x = sin (x+ 2 * n / 2), ..., f (k) (x) = sin (x + K * n / 2), wobei k gleich jede positive ganze Zahl ist.Das heißt, durch Durchführen einfacher Berechnungen, können wir schließen, dass die Reihe für f (x) = sin x ist von diesem Typ:

3. Betrachten wir nun die Theologischen Fakultät f (x) = cos x.Es ist für alle der unbekannten Ableitungen beliebiger Reihenfolge und | f (k) (x) | = | cos (x + k * n / 2) | & lt; = 1, k = 1,2 ... erneut, wodurchbestimmte Berechnungen, so finden wir, dass die Reihe für f (x) = cos x, würde so aussehen:

So haben wir die wichtigsten Eigenschaften, die in einer Maclaurin-Reihe erweitert werden kann, aufgeführt, aber sie ergänzen die Taylor-Reihe für einige Funktionen.Jetzt werden wir sie als gut aufzulisten.Es sollte auch darauf hingewiesen, dass Taylor und Maclaurin-Reihe sind ein wichtiger Teil der Workshopreihe in Lösungen der höheren Mathematik werden.Also, Taylor-Reihe.

1. Die erste ist die Reihe für f-ii f (x) = ln (1 + x).Wie in den vorhergehenden Beispielen für diese wir f (x) = ln (1 + x) in einer Reihe zusammengefaltet werden, wobei die allgemeine Form Maclaurinschen Serie.Jedoch kann diese Funktion Maclaurinschen erhalten viel einfacher werden.Die Integration einer geometrischen Reihe, bekommen wir die Reihe für f (x) = ln (1 + i) der Probe:

2. Und die zweite, das Finale in diesem Artikel sein wird, ist die Reihe für f (x) = arctg ist.Für x auf das Intervall gehörenden [-1, 1], ist die Erweiterung der Messe:

Das ist alles.In diesem Artikel haben wir in den Bereichen Wirtschaft und Fachhochschulen als das am häufigsten verwendete Maclaurin und Taylor-Reihe in der höheren Mathematik, insbesondere.