泰勒级数公式使用条件(烧脑的泰勒级数)

目录

1 指数函数

2 数列和级数

3 幂级数Power series

4 某个附近的线性逼近

5 泰勒多项式

6 泰勒定理

7 泰勒级数和麦克劳林级数

1 指数函数

指数函数是重要的基本初等函数之一。一般地,y=a^x函数(a为常数且以a>0,a≠1)叫做指数函数,函数的定义域是 R 。

a>1时,则指数函数单调递增;若0<a<1,则为单调递减

2 数列和级数

一个数列是数a1,a2,a3,…,an,…的有序列。

无穷级数是数的和:a1 a2 a3 …… an …

两者都有收敛到极限的概念,但求法和含义不一样。

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

泰勒级数公式使用条件(烧脑的泰勒级数)(1)

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

泰勒级数公式使用条件(烧脑的泰勒级数)(2)

泰勒级数公式使用条件(烧脑的泰勒级数)(3)

泰勒级数公式使用条件(烧脑的泰勒级数)(4)

泰勒级数公式使用条件(烧脑的泰勒级数)(5)

5 泰勒多项式

泰勒级数公式使用条件(烧脑的泰勒级数)(6)

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,

泰勒级数公式使用条件(烧脑的泰勒级数)(7)

7 泰勒级数和麦克劳林级数

泰勒级数公式使用条件(烧脑的泰勒级数)(8)

8 总结

8.1 理解泰勒级数一定要理解幂函数(x-a)^n或x^a。

8.2 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<x-a<1,则(x-a)^n的值是同n单调递减的。

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-1<x<1,则x^n的值是同n单调递减的。

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。

8.5 如想求√(18)的值,可以设f(x)=√x,选择中心为16。

8.6 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:

泰勒级数公式使用条件(烧脑的泰勒级数)(9)

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。

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