1.直接展开法从上面定理可以看出,若函数f(z)在点z0解析,从而在该点某个邻域内也解析,则其展开式(4.3.1) 在该邻域内成立,并且可以利用所给函数f(z)的奇点得到幂级数(4.3.1) 的收敛半径; 不必像把实变函数展开成泰勒级数那样验证其幂级数的余项RN(x) →0(N →∞),也不必再利用所得泰勒级数的系数求其收敛半径.所谓直接展开法是指先求出cn = 然后直接利用上面所给泰勒级数展开定......
2023-10-30
1.多维度看全
多项式是非常精巧、很好理解的函数,但是许多重要的函数要比多项式难处理得多。比如对数函数,或是像f (x)=2x这样的指数函数,像正弦函数、余弦函数和正切函数这样的三角函数,还有其他许多函数。
1715年,布鲁克·泰勒找到一个可以近似计算这些复杂函数数值的方法,即把它们写成与多项式类似的多个项相加在一起求和,不同的是,相较于一般的多项式,它们有无穷多项。
这些项是由我们对想要近似计算的函数不断进行求导而得出的。随着我们计算的项越来越多,估值会越来越接近实际的值,因为极限处的求和就等于近似计算的函数。
对于一些函数(称为整函数),任意一点的泰勒级数都能对每一点的函数值给出一个很好的近似计算。而对于另外一些函数,比如对数函数,某一点的泰勒级数只能用于近似计算该点附近小范围区间内的各点函数值。
2.关键点梳理
用泰勒级数来近似计算某点的函数值十分方便,因为我们需要的导数都很好计算。整个连加式中的每一项,单独来讲都很好求,我们可以根据我们的实际需要来决定我们需要计算多少项。
19世纪早期,约瑟夫·傅里叶拓展了这个将无穷个更简单的事物连加求和来对函数值进行近似计算的想法,并成功攻克了热和波理论中许多先前难以解决的问题。
参考阅读//(www.chuimin.cn)
No. 4 极限,第12页
No. 23 多项式,第50页
No. 24 对数,第52页
No. 50 导数,第104页
右图:正弦函数不是多项式,但是它在0处的泰勒级数是个有着无穷多项的多项式,随着我们算的项越来越多,对x=0处的函数值的近似计算就会越来越精确。
3.一分钟记忆
如果一个函数存在泰勒级数,那么某点处的泰勒级数所代表的无穷项连加和与该函数的极限情况相等,至少与该点附近处的某值相等。
无穷项连加和很实用,因为只要获得了我们需要的精确度,我们就不必继续计算下去了。
有关2页纸图解数学 : 以极聪明的方式,让你三步读懂数学的文章
1.直接展开法从上面定理可以看出,若函数f(z)在点z0解析,从而在该点某个邻域内也解析,则其展开式(4.3.1) 在该邻域内成立,并且可以利用所给函数f(z)的奇点得到幂级数(4.3.1) 的收敛半径; 不必像把实变函数展开成泰勒级数那样验证其幂级数的余项RN(x) →0(N →∞),也不必再利用所得泰勒级数的系数求其收敛半径.所谓直接展开法是指先求出cn = 然后直接利用上面所给泰勒级数展开定......
2023-10-30
对于一元实函数来说,若f(x)在点x0的某邻域内有任意阶的导数,并且在该邻域内恒有余项则f(x)在点x0的该邻域内的泰勒(Taylor)级数展开式为复变函数中,函数f(x)在点z0的某邻域内有任意阶导数等价于它在该邻域内解析,对于解析函数有下面的展开定理.定理1(泰勒级数展开定理) 若函数f(z) 在圆形区域D:|z-z0| <R内解析,则它在D内可展开为幂级数其中 若C为D内绕z0 的正向简单闭......
2023-10-30
泰勒多项式:如果f(x)在点x0的某邻域内具有各阶导数,则在该邻域内f(x)近似等于其中(ξ介于x与x0之间).如果f(x)存在任意阶导数,且的收敛半径为R,则于是成立的充分必要条件是:当|x-x0|<R时,,即下面定理成立.定理 设函数f(x)在点x0的某一邻域U(x0)内具有各阶导数,则f(x)在该邻域内能展开成泰勒级数的充分必要条件是f(x)的泰勒公式中余项Rn(x)当n→∞时极限为零,即麦......
2023-10-19
1.设函数f在[a,b]上连续,则f在[a,b]上必有最大值M与最小值m.它们可按以下步骤计算:算出f在(a,b)内的所有可能极值点,记为x1,x2,…......
2023-10-27
【主要内容】1.求幂级数和函数的方法的和函数可按以下方法计算:(1)对进行适当的代数运算(例如,将的各项同乘以一个常数或xk,或者提出一个常数或xk,k为某个正整数),或作适当的变量代换,使其成为常用函数的麦克劳林级数,从而求得的和函数s(x).有时将表示成几个幂级数之和,然后对每个幂级数都作以上处理,由此算得的和函数s(x).(2)对在收敛区间内进行求导或积分运算,使其成为某个常用函数的麦克劳林......
2023-10-27
1.二元情形设二元函数f(x,y)在有界闭区域D上连续,则它在D上必能取到最大值与最小值,当f(x,y)还在D的内部可微时,则最大值与最小值可按以下步骤计算:计算f(x,y)在D的内部的所有可能极值点,记为,,…......
2023-10-27
解设圆柱形密闭锅炉的底半径为R,高为h,则其表面积S=2πRh+2πR2由将它代入上式得由解得唯一的驻点又由于制造固定容积的圆柱形密闭锅炉时,一定存在一个底半径,使锅炉的表面积最小.因此,当时,S在该点取得最小值.此时,相应的高即当圆柱形密闭锅炉的高与底直径都等于时,表面积最小,从而使用料最省.......
2023-11-19
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