第三节 第三章 泰勒(Taylor)公式 理论分析 用多项式近似表示函数应用 近似计算 一、泰勒公式的建立 二、几个初等函数的麦克劳林公式 三、泰勒公式的应用 HIGH EDUCATION PRESS 机动目录上页下页返回结束
二、几个初等函数的麦克劳林公式 第三节 一、泰勒公式的建立 机动 目录 上页 下页 返回 结束 三、泰勒公式的应用 用多项式近似表示函数 — 应用 理论分析 近似计算 泰勒 ( Taylor )公式 第三章
泰勒公式的建立 在微分应用中已知近似公式 f(x)f(o)+f(o(x-xo) y=f(x) 1(x) x的一次多项式 特点:n1(x0)=f(x) Xo X 0 n1(x0)=f(x) 以直代曲 如何提高精度? 需要解决的问题 如何估计误差? HIGH EDUCATION PRESS 0@8 机动 上页下页返回结束
特点: ( ) 0 = f x ( ) 0 = f x 一 、泰勒公式的建立 f (x) x y y = f (x) o ( ) ( )( ) 0 0 0 f x + f x x − x 以直代曲 0 x ( ) 1 p x 在微分应用中已知近似公式 : 需要解决的问题 如何提高精度 ? 如何估计误差 ? x x 的一次多项式 机动 目录 上页 下页 返回 结束
1.求n次近似多项式pn(x),要求 Pn(xo=f(xo), pn(xo)=f(ro),,pn (xo)=f(n(ro) 令Pn(x)=a+1(x-x0)+a2(x-x0)2+…+an(x-x0) 则pn(x) 1+2a2(x-x0)+…+nan(x-x0) pn(x) 2!a2+…+n(n-1) anlr-X 0 pm (x ao=pn(xo)=f(xo) G1=pn(xo)=f(xo) Pn(x0)=1f"(x0) t* pn(x)=f(o)+f(xo(x-xo)+if"(xo(x-xo)+ ni f(n (xo(x-xo HIGH EDUCATION PRESS 0@8 机动 上页下页返回结味
1. 求 n 次近似多项式 要求: ( ) 2! 0 1 2 a p x n = ( ), 0 = f x , ( ) 0 ( ) ! 1 a p x n n = n n ( ) 0 ( ) f x n = 故 pn (x) = ( )0 f x ( )( ) 0 0 + f x x − x + 2 ! 1 ! 1 n n n f (x )(x x ) 0 0 ( ) + − ! 1 n 2 0 0 + f (x )(x − x ) 2 ! 1 机动 目录 上页 下页 返回 结束 令 pn (x) = 则 pn (x) = pn (x) = n an = ! ( ) ( ) p x n n ( ) 0 0 a p x = n ( ), 0 = f x ( ) 1 0 a p x n = ( ), 0 = f x a1 2 ( ) 2 0 + a x − x 1 0 ( ) − + + − n n na x x 2 2!a 2 0 ( 1) ( ) − + + − − n n n n a x x a0 n n a (x x ) a (x x ) a (x x ) 0 2 + 1 − 0 + 2 − 0 ++ −
2.余项估计 令Rn(x)=f(x)-pn(x)(称为余项),则有 R(x0)=R2(x0)=…=R0(x)=0 R,(x) (x-x0)”+ Rn(x)-r,() rn() (x-x0y20(+1(51-x)7(5在x与x之间) R,(51)-Fn(x Rn(22) (22在x0与 (n+1)(51-x0)”-0(n+1)m(22-x0)151之间) R(5n)-R0(xo)R+)() (2在x与x之间 (n+1)…2(5n-x0)0(m+1) 学 HIGH EDUCATION PRESS 0@8 机动 上页下页返回结束
) 0 ( 在x 与 n 之间 ( ) ( ) 1 0 + − = n n x x R x ( 1) 2( ) ( ) 0 ( ) n x R n n n n + − = 2. 余项估计 R (x) f (x) p (x) 令 n = − n (称为余项) , ( ) 0 R x n ( ) 0 R x n = ( ) 0 0 ( ) = = R x = n n 1 0 ( ) ( ) + − n n x x R x n n n x R ( 1)( ) ( ) 1 0 1 + − = ( 1)( ) ( ) 1 0 1 n n n x R + − = 1 2 0 2 ( 1) ( ) ( ) − + − = n n n n x R = ( 1)! ( ) ( 1) + = + n R n n 则有 ( ) 0 R x − n − 0 ( ) 0 R x n − − 0 ( ) 0 ( ) R x n − n − 0 x ) 1 0 ( 在x 与x之间) 1 2 0 ( 之间 在 与 x 机动 目录 上页 下页 返回 结束
R,(x)=f(x)-p,(x) Rn,(x rmt(s +1 (5在x0与x之间) (x-x0)1(n+1)! pn+)(x)=0,;Rn+)(x)=f(m+)(x) (n R,(x) (x-x0)(在x0与x之间 n+ 当在x0的某邻域内|(m+)(x)≤M时 M Rn(x)≤ n+1 (n+1) Rn(x=O((x-xo")(x>xo) HIGH EDUCATION PRESS 0@8 机动 上页下页返回结味
R (x) f (x) p (x) n = − n ) 0 ( 在x 与x之间 ( ) 0, ( 1) = + p x n n 1 0 ( 1) ( ) ( 1)! ( ) ( ) + + − + = n n n x x n f R x ( ) ( ) ( 1) ( 1) R x f x n n n + + = 当在 x0 的某邻域内 f (n+1) (x) M 时 ) 0 ( 在x 与x之间 1 0 ( 1)! ( ) + − + n n x x n M R x ( ) (( ) ) ( ) 0 0 R x o x x x x n n = − → 机动 目录 上页 下页 返回 结束