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e的x次方泰勒公式推导过程,泰勒常用公式推导

时间:2022-10-12来源:华宇网校作者:消防工程师题库 消防工程师课程试看
e的x次方泰勒公式推导过程

e的x次方泰勒公式推导过程?

计算过程请看下方具体内容:

因为:e^(x)=∑(0,+∞)x^n/n!

故此,:e^(x^2)=∑(0,+∞)(x^2)^n/n!

=∑(0,+∞)(1)^n*x^(2n)/n!

假设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。

扩展资料:

泰勒公式的几何意义是利用多项式函数来逼近原函数,因为多项式函数可以任意次求导,易于计算,且方便解答极值或者判断函数的性质,因为这个原因可以通过泰勒公式获取函数的信息,同时,针对这样的近似,一定要提供误差分析,来提供近似的可靠性

在对函数进行局部线性化处理经常用的公式之一。从几何上看,它是用切线近似代替曲线。然而这样的近似是比较粗糙的,而且,只在点的附近才有近似意义。

为了改善上面说的不够,让近似替代更精密,数学家们在柯西中值定理的基础上,推导出了泰勒中值定理(泰勒公式)。

泰勒公式的推导和应用?

泰勒公式在x=a处展开为

f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)+(1/2!)f''(a)(x-a)^2+……+(1/n!)f(n)(a)(x-a)^n+……

设幂级数为f(x)=a0+a1(x-a)+a2(x-a)^2+……(1)

令x=a则a0=f(a)

将(1)式两边求一阶导数,得

f'(x)=a1+2a2(x-a)+3a3(x-a)^2+……(2)

令x=a,得a1=f'(a)

对(2)两边求导,得

f"(x)=2!a2+a3(x-a)+……

令x=a,得a2=f''(a)/2!

继续下去可得an=f(n)(a)/n!

故此,f(x)在x=a处的泰勒公式为:

f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)+[f''(a)/2!](x-a)^2+……+[f(n)(a)/n!](a)(x-a)^n+……

应用:用泰勒公式可把f(x)展开成幂级数,以此可以进行近似计算,也可计算极限值,等等。

此外一阶泰勒公式就是拉格朗日微分中值定理

f(b)=f(a)+f(ε)(b-a),ε介于a与b当中。

泰勒公式在x=a处展开为

f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)+(1/2!)f''(a)(x-a)^2+……+(1/n!)f(n)(a)(x-a)^n+……

设幂级数为f(x)=a0+a1(x-a)+a2(x-a)^2+……(1)

令x=a则a0=f(a)

将(1)式两边求一阶导数,得

f'(x)=a1+2a2(x-a)+3a3(x-a)^2+……(2)

令x=a,得a1=f'(a)

对(2)两边求导,得

f"(x)=2!a2+a3(x-a)+……

令x=a,得a2=f''(a)/2!

继续下去可得an=f(n)(a)/n!

故此,f(x)在x=a处的泰勒公式为:

f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)+[f''(a)/2!](x-a)^2+……+[f(n)(a)/n!](a)(x-a)^n+……

应用:用泰勒公式可把f(x)展开成幂级数,以此可以进行近似计算,也可计算极限值,等等。

此外一阶泰勒公式就是拉格朗日微分中值定理

f(b)=f(a)+f(ε)↗(b-a),ε介于a与b当中。

8个常见的泰勒公式?

1、e^x = 1+x+x^2/2!+x^3/3!+……+x^n/n!+……

2、ln(1+x)=x-x^2/2+x^3/3-……+(-1)^(k-1)*(x^k)/k(|x|1)

3、sin x = x-x^3/3!+x^5/5!-……+(-1)^(k-1)*(x^(2k-1))/(2k-1)!+……。(-∞x∞)

4、cos x = 1-x^2/2!+x^4/4!-……+(-1)k*(x^(2k))/(2k)!+…… (-∞x∞)

5、arcsin x = x + 1/2*x^3/3 + 1*3/(2*4)*x^5/5 + ……(|x|1)

6、arccos x = π - ( x + 1/2*x^3/3 + 1*3/(2*4)*x^5/5 + …… ) (|x|1)

7、arctan x = x - x^3/3 + x^5/5 -……(x≤1)

8、sinh x = x+x^3/3!+x^5/5!+……+(-1)^(k-1)*(x^2k-1)/(2k-1)!+……

8个经常会用到泰勒公式:

sin ⁡ x = x − 1 6 x 3 + O ( x 3 ) arcsin ⁡ x = x + 1 6 x 3 + O ( x 3 ) \\sin x=x-\\frac{1}{6} x^{3}+O\\left(x^{3}\☆ight) \\quad \\arcsin x=x+\\frac{1}{6} x^{3}+O\\left(x^{3}\☆ight)sinx=x−

6

1

x

3

+O(x

3

)arcsinx=x+

6

1

x

3

+O(x

3

)

cos ⁡ x = 1 − 1 2 x 2 + x 4 4 ! + 0 ( x 4 ) ln ⁡ ( 1 + x ) = x − 1 2 x 2 + 1 3 x 3 + O ( x 3 ) \\cos x=1-\\frac{1}{2} x^{2}+\\frac{x^{4}}{4 !}+0\\left(x^{4}\☆ight) \\quad \\ln (1+x)=x-\\frac{1}{2} x^{2}+\\frac{1}{3} x^{3}+O(x^{3})cosx=1−

2

1

x

2

+

4!

x

4

+0(x

4

)ln(1+x)=x−

2

1

x

2

+

3

1

x

3

+O(x

3

)

tan ⁡ x = x + 1 3 x 3 + O ( x 3 ) arctan ⁡ x = x − 1 3 x 3 + O ( x 3 ) \an x=x+\\frac{1}{3} x^{3}+O( x^{3}) \\quad \\arctan x=x-\\frac{1}{3} x^{3}+O\\left(x^{3}\☆ight)tanx=x+

3

1

x

3

+O(x

3

)arctanx=x−

3

1

x

3

+O(x

3

)

e x = 1 + x + 1 2 x 2 + 1 6 x 3 + 0 ( x 3 ) ( 1 + x ) a = 1 + a x + + a ( a − 1 ) 2 ! x 2 + O ( x 2 ) e^{x}=1+x+\\frac{1}{2} x^{2}+\\frac{1}{6} x^{3}+0\\left(x^{3}\☆ight) \\quad(1+x)^{a}=1+a x++\\frac{a(a-1)}{2 !} x^{2}+O\\left(x^{2}\☆ight)e

x

=1+x+

2

1

x

2

+

6

1

x

3

+0(x

3

)(1+x)

a

=1+ax++

2!

a(a−1)

x

2

+O(x

2

)

泰勒公式是等号而不是等价,这个问题就使全部函数转化为幂函数,在利用高阶无穷小被低阶吸收的原理,可以秒杀大多数极限题。

常见泰勒公式:ln(1+x)=x-x^2/2。泰勒公式,应用于数学、物理领域是一个用函数在某点的信息描述其附近取值的公式。假设函数足够平滑,在已知函数在某一点的各阶导数值的情况之下,泰勒公式可以用这些导数值做系数构建一个多项式来近似函数在这一点的邻域中的值。

扩展资料

函数的定义一般分为传统定义和近代定义,函数的两个定义实质是一样的,只是叙述概念的出发点不一样,传统定义是从运动变化的观点出发,而近代定义是从集合、映射的观点出发

函数的近代定义是给定一个数集A,假设这当中的元素为x,对A中的元素x施加对应法则f,记作f(x),得到另一数集B,假设B中的元素为y,则y与x当中的等量关系可以用y=f(x)表示,函数概念含有三个要素:定义域A、值域B和对应法则f

这当中核心是对应法则f,它是函数关系的实质特点。

泰勒公式ln1+x的推导过程?

一阶导数,系数=1/(x+1)=1/(1+x0)。二阶导数,系数=-1/(1+x)^2=-1/(1+x0)^2

数学中,泰勒公式是一个用函数在某点的信息描述其附近取值的公式。假设函数足够平滑,在已知函数在某一点的各阶导数值的情况之下,泰勒公式可以用这些导数值做系数构建一个多项式来近似函数在这一点的邻域中的值。泰勒公式还给出了这个多项式和实质上的函数值当中的偏差。

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