泰勒公式
泰勒中值定理1:
如果函数f(x)在x0处有n阶导数,那么存在x0的一个邻域,对于该邻域内的任一x,有
(1-1)f(x)=f(x0)+f′(x0)(x−x0)+f″(x0)2!(x−x0)2+⋯+f(n)(x0)n!(x−x0)n+Rn(x)
其中
(1-2)Rn(x)=o((x−x0)n)
公式(1-1)称为函数f(x)在x0处(或按(x−x0)的幂展开)的带有佩亚诺余项的n阶泰勒公式,Rn(x)的表达式(1-2)称为佩亚诺余项.
泰勒中值定理2:
如果函数f(x)在x0的某个邻域U(x0)内有()(n+1)阶导数,那么对任一x∈U(x0),有
(2-1)f(x)=f(x0)+f′(x0)(x−x0)+f″(x0)2!(x−x0)2+⋯+f(n)(x0)n!(x−x0)n+Rn(x)
其中
介于之间(2-2)Rn(x)=f(n+1)(ξ)(n+1)!(x−x0)n+1(ξ介于x,x0之间)
公式(2-1)称为函数f(x)在x0处(或按(x−x0)的幂展开)的带有拉格朗日余项的n阶泰勒公式,Rn(x)的表达式(2-2)称为拉格朗日余项.
当n=0时,公式(2-1)变为拉格朗日中值定理公式:
介于之间f(x)=f(x0)+f′(ξ)(x−x0)(ξ介于x,x0之间)
在公式(1-1)(2-1)中分别令x0=0,则可得
带有佩亚诺余项的麦克劳林公式:
(3-1)f(x)=f(0)+f′(0)x+f″(0)2!x2+⋯+f(n)(0)n!xn+o(xn)
带有拉格朗日余项的麦克劳林公式:
(3-2)f(x)=f(0)+f′(0)x+f″(0)2!x2+⋯+f(n)(0)n!xn+f(n+1)(θx)(n+1)!xn+1(0<θ<1)
由公式(3-1)(3-2)可得:
f(x)≈f(0)+f′(0)x+f″(0)2!x2+⋯+f(n)(0)n!xn
误差估计式为
|Rn(x)|≤M(n+1)!(x)n+1
常用的带有佩亚诺余项的麦克劳林公式:
ex=1+x+x22!+x33!+o(x3)ln(1+x)=x−x22+x33+o(x3)(1+x)α=1+αx+α(α−1)2!x2+α(α−1)(α−2)3!x3+o(x3)11−x=1+x+x2+x3+o(x3)11+x=1−x+x2−x3+o(x3)!sinx=x−x33!+x55!+o(x5)arcsinx=x+12×x33+1×32×4×x55+1×3×52×4×6×x77+o(x7)cosx=1−x22!+x44!+o(x4)1+x=1+x2−x28+x316+o(x3)tanx=x+x33+2×515+o(x5)arctanx=x−x33+x55+o(x5)
版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 afuwuba@qq.com@qq.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。,如若转载,请注明出处:https://www.5wxw.com/n/18952.html