Ряд Тейлора
Вопросы
Ряды Тейлора.
Лекция 12
1Дайте определение ряда Тейлора.
2.Приведите примеры разложения функций в ряд Тейлора.
3.Дайте определение ряда Маклорена.
4.Разложите Функцию в ряд Маклорена
5. Решение ДУ и вычисление ОИ с помощью рядов
Пусть в некоторой окрестности т.
имеет производную
- го порядка. найдем многочлен
, степени не выше
, такой, что
(1)
Будем искать в виде
Найдя , и используя условия (14), получим
.
Пусть - остаточный член. Тогда
можно показать, что
можно записать в форме Лагранжа
(2)
Называется формулой Тейлора и дает возможность заменить функцию га многочлен
с точностью равной
. Если в (15) положить
, получим формулу Маклорена .
Пример 1. Разложить по формуле Маклорена и вычислить число
с точностью до
.
При . Так как при
, а при
, то
.
.
Пусть в окрестности т.
дифференцируема бесконечное число раз. Тогда, считая
сколь угодно большим, получим в правой части (15) степенной ряд. При каких условиях этот ряд имеет суммой
?
Теорема 5. Пусть функция а интервале
бесконечное число раз дифференцируема и пусть
. Тогда в
, (3)
Причем сходимость к в
равномерная.
Ряд (3) называется рядом Тейлора, а при - рядом Маклорена. Отметим, что для каждой элементарной функции существует такое
и
, что в
она разлагается в ряд Тейлора.
- Разложения элементарных функций в ряд Тейлора.
Приведем без выкладок разложение некоторых функций в ряды Тейлора:
1. ,
2. ,
3. ,
4.
5.
З а м е ч а н и е . Указанные разложения можно использовать и для сложных функций. Например:
1. ,
2. ,
3. . В разложении
считаем
, вместо ч подставляем
, интервал сходимости