用逐阶微分法推导泰勒展开式 - 范文中心

用逐阶微分法推导泰勒展开式

05/09

用逐阶微分法推导泰勒展开式若函数f (x ) 在x 0的某个邻域内有n 阶导数,则f (x 0) 存在且在x 0处连续。如此,根据一阶导数的定义,有

f (x ) −f (x 0) =f (x 0) lim x →x 0x −x 0

将其改写成含无穷小量o 1的表达式,即

f (x ) =f (x 0) +f (x 0)(x −x 0) +o 1(x −x 0)

如此,则有

f (x ) −f (x 0) −f (x 0)(x −x 0) o 1=x −x 0

考察以下极限,并运用洛必达法则,有

o 1f (x ) −f (x 0) −f (x 0)(x −x 0) =lim lim x →x 0x −x 0x →x 0(x −x 0) 2

f (x ) −f (x 0) 1f (x ) −f (x 0) =lim =lim x →x 02(x −x 0) 2x →x 0x −x 0

1=f (x 0) 2

再将此结果改写成含无穷小量o 2的表达式,即

1o 1=f (x 0)(x −x 0) +o 2(x −x 0) 2

代入得

1f (x ) =f (x 0) +f (x 0)(x −x 0) +f (x 0)(x −x 0) 2+o 2(x −x 0) 2

2

1

2

又由此式,得

1 f (x ) −f (x 0) −f (x 0)(x −x 0) −2f (x 0)(x −x 0) 2

o 2=(x −x 0) 2

进一步,有

f (x ) −f (x 0) −f (x 0)(x −x 0) −1f (x 0)(x −x 0) 2o 2lim =lim x →x 0x −x 0x →x 0(x −x 0) 3

f (x ) −f (x 0) −f (x 0)(x −x 0) =lim x →x 03(x −x 0) 2

f (x ) −f (x 0) 11 f (x ) −f (x 0) =lim =f (x 0) =lim x →x 03·2(x −x 0) 3·2x →x 0x −x 03·2

所以,将其改写成含无穷小量o 3的表达式,并代入得

11 f (x ) =f (x 0)+f (x 0)(x −x 0)+f (x 0)(x −x 0) 2+f (x 0)(x −x 0) 3+o 3(x −x 0) 3

23·2

重复此法,直至将f (x ) 展开至n 次多项式,即得泰勒展开式。


相关内容

  • 泰勒中值定理有关资料
    在数学中,泰勒公式是一个用函数在某点的信息描述其附近取值的公式.如果函数足够光滑的话,在已知函数在某一点的各阶导数值的情况之下,泰勒公式可以用这些导数值做系数构建一个多项式来近似函数在这一点的邻域中的值.泰勒公式还给出了这个多项式和实际的函 ...
  • 利用微积分求极限的简捷方法
    编号 学士学位论文 利用微积分求极限的简捷方法 学生姓名:玛依热姆·图尔迪 学 系 专 年 号:[1**********] 部:数学系 业:数学与应用数学 级:08-1 班 指导教师:姑丽巴哈尔·穆罕默德艾力 完成日期:2013 年 5 月 ...
  • 算法大全第15章常微分方程的解法
    第十五章 常微分方程的解法 建立微分方程只是解决问题的第一步,通常需要求出方程的解来说明实际现象,并加以检验.如果能得到解析形式的解固然是便于分析和应用的,但是我们知道,只有线性常系数微分方程,并且自由项是某些特殊类型的函数时,才可以肯定得 ...
  • 高数公式大全
    高等数学公式总结 第一章 一元函数的极限与连续 1.一些初等函数公式: 和差角公式: sin(α±β) =sin αcos β±cos αsin βcos(α±β) =cos αcos β sin αsin β tan α±tan β ta ...
  • 普朗特边界层微分方程的详细推导
    普 学校:内蒙古工业大学 专业:力 学 姓名:宗宇显 首先,我们明白普朗特边界层方程就是对二维定常纳维--斯托克斯方程在一定情况下的简化. Ⅰ 二维定常纳维--斯托克斯方程 uv0xy 连续性方程 uu1p2u2uu ...
  • 复变函数论文
    复变函数的精确之美 --学习复变的感想 对于理科类学科的学习而言,最重要的一点莫过于概念的清晰程度.因为所有的推导.证明以及应用,归根结底都是在基本概念的基础上衍生而来的.因此只有将相关概念真正理解同时牢记于心,才可以真正地走进一门学科,真 ...
  • 冶金传输原理1-8[1].2.
    冶金传输原理 (Principles of Transfer in Metallurgy) 绪论 1.冶金的分类: 钢铁冶金 .有色冶金 共同特点 (1)发生物态变化 固?液态 (2)物理化学变化 原料与产品的性质.化学 成分截然不同 钢铁 ...
  • 热传导方程的能量估计
    摘要: 本文以傅立叶交换和分离变量两种方法对热传导方程进行能量的估计,并举例说明其在实际生活中的意义. Abstract: This article carries on Fourier transformation and the sep ...
  • 桥梁设计理论第五讲
    第五讲 薄壁箱梁的自由扭转 第一节 基本假定 在材料力学中,我们曾经讨论过圆截面杆的扭转问题,那时,我们假定杆件变形后截面保持为平面,只是相对地转动了一个角度,而截面的大小和形状都保持不变.这个假定对于圆截面杆来说是比较符合实际情况的,那么 ...
  • 有限元法介绍
    有限元法介绍 周宇 [1**********]02 12机制(1)班 理论研究.科学实验以及计算分析是人们进行科学研究和解决实际工程问题的重要手段,随着计算机技术及数值分析方法的发展,以有限元方法为代表的数值计算技术得到越来越广泛的应用. ...