常用的泰勒公式
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如何解释泰勒公式?我不会拘泥于公式。
我来告诉你它的作用。
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泰勒公式的作用,简而言之,就是将不使用加减乘除的初等函数(如三角函数、反三角函数、对数函数等)转化为使用加减乘除的函数,这些函数具有更高次无穷多项式的形式。
等效无穷小实际上是泰勒公式的第一项或第二项或第三项。
例如,当x趋于0时,sinx等于x,所以sin0.05大约等于0.05。
当x趋于0时,cos(x)等于1-x/2,所以cos(0.1)近似等于1-0.1/2=0.995,当x趋于0时,ln(x+1)等于x,所以ln(1.02)=ln(1+0.02)近似等于0.02。
(泰勒的公式有两种不同的解释,小石头!)我们知道2,作为第一个发现了无理数,不能准确地代表理性的分数,但是我们可以使用rational分数近似无限:这就是所谓的无限小数(非循环):这个想法无限逼近是众所周知的一个极限,在数学方面有悠久的历史,例如:使用圆找到值,和生活是经常使用的每一个人,例如:金属对象显示抛光:先用粗粒度砂纸磨,再用中粒度砂纸磨,但是细的,然后是颗粒更细的磨糊,然后是更细的,……随着这个过程的进行,我们得到了越来越亮的金属表面;称一斤盐:根据经验,先将一斤盐放入秤锅中约盐,发现多了就拿出一些,发现少了就多加一些……随着这个过程的进行,我们越来越接近一公斤盐;对于给定的函数f (x),我们也可以使用零序列函数f (x),f (x),f (x),…为了无限近似它,即f(x)=f 0 (x) + f(x) +首先,通过观察2的无限近似形式(1),我们可以这样考虑:从原点0开始,沿着轴沿保证距离1/10=1迈出一步;然后在1/10=0.1处采取四步;再走一步,步长为1/10=0.01;. 走的间隔是1/10 n步;. 可见,这里的关键是越来越小的间隔序列:1/10创建1/10 1/10 1/10.我们想要接近f (x)是第一个找到一个越来越小的函数序列的函数。
我们发现幂函数的序列:x,x,x,x……, x +,…在x=0, - 1,1处我们变得越来越小。
我们取根号2,我们有,这叫做幂级数,最后,我们要做的就是确定幂级数的系数。
首先,将x=0代入式(2),立即得到a 0=f(0)=f(0)/0!将x=0代入式(2.1),得到:a=f'(0)=f'(0)/1!然后我们要在(2.1)两边键入导数,是:则x=0变成(2.2)型,并有一个=f' (0)/2=f' (0)/2!然后我们要在两边键入(2.2)的导数,是:然后x=0变成type(2.3),并且有一个2=f' ' '(0)/2=3f' ' '(0)/3!. 然后我们要在两边输入(2个n - 1)的导数,是:然后x=0输入type(2.3),并得到,a_n=f
利用指数函数f (x)=e的麦克劳克林公式:幂级数展开其,得到如下情况:我们可以看到,随着幂级数数的增加,在x=0附近,蓝色幂级数越来越接近绿色的指数函数。
我们还发现,在距离x=0很远的地方,当幂级数的项数很小时,近似就不好了,这是麦克劳林公式的局限性!麦克劳林公式的另一个问题是某些函数的导数在x=0时没有意义,例如,函数x的导数是1/2x。
为了弥补这两个缺陷,我们考虑将近似中心从x=0移动到任意x=a,其中每个函数项为:然后,使用与上面相同的方法(除了每次代入x=a),我们可以找到系数为:最后,我们得到:这是泰勒公式。
使用泰勒公式,我们可以得到x在x=1处的展开式:代入x=2得到2的另一个近似值:泰勒公式在x=a点附近使用幂函数序列(x - a), (x - a)产生平方(x - a), (x - a)之后,……来近似函数f (x)
从《平面解析几何》,平面上的点与二维向量一一对应,所有这些二维向量形成一个二维向量空间,记为R,在这两个仅有的向量中,单位向量=(1,0), =(0,1),分别指向X轴和Y轴的正方向。
对于R ^ 2任意向量=(a,a),有:也就是说,这表明任意向量都可以用表示,,我们称之为,是向量空间R的基,说这种形式是线性的。
基底为 1, 2和坐标轴为X、Y,系数的线性表示为a 1,分量,a 2的坐标为 (a 1, a 2)是 1, 2对应的坐标为X、Y坐标。
同样,上述模型也可用于任意n d R n。
我们需要让R的底是:1=(1,0,…), 0), 2=(0,1,0…0),……_n=(0,0,…, 1), R任意n维向量,可以表示为:线性1,系数a,a,…, a_n), , 2,…, _n对应于坐标系。
不仅如此,我们还可以提供有限维向量=(a,a,…), a_n)升级到无限维度=(a,a,…)无限维向量是序列,我叫等于,我叫整个序列l。
定义无限元素的基数为:=,=,…那么,l中的任意序列=可以线性表示为:其中,系数(a,a,…)。1为在 2, 2,…对应于无限坐标系中的坐标。
序列=,事实上,正整数Z映射到实数R, : Z- > R, Z作为一个序列的下标,任意给定一个下标IZ都可以通过得到,我考虑将数列映射到域,由正整数Z映射到实数R,映射就变成了我们熟悉的函数f:RR,在区间[a -b, a + b]中取满足一定条件的整个函数,形成函数空间为L[a -b, a + b]。
这个条件意味着f(x)在[a - b, a + b]区间内是二次可积的,即存在。
注:函数的指标f (x)=2e k满足条件,因此属于L的平方[1,1]可以得到McLaughlin公式;函数f(x)=x,它在[- 1,0]处没有定义,它不属于L[- 1,1],但它属于L[0,2],这就是泰勒公式的展开。
总之,我们可以安全地得出结论2:泰勒公式,幂函数(x - a), (x - a)产生平方(x - a), (x - a)之后,…实际上,是一个无限维函数空间L[a -b, a + b]的基,形成L[a -b, a + b]的无限坐标系,系数(a,a,…)。F (x)在这个坐标系中。
(所谓通俗的解释都是非常个人的理解,不是很严谨,以上只是一小块石头的理解,写在这里抛砖引玉,相信头条老师会有更多精彩的解答!)
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