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【高数】任意点的函数值,都可用同一点泰勒展开去估计吗?

2024-07-03 17:07| 来源: 网络整理| 查看: 265

【高数】任意点的函数值,都可用同一点泰勒展开去估计吗? 一、起因二、概念理解三、问题思考四、解题五、小结

一、起因

一道题引发的疑问(摘自《复习全书》),为什么使用了麦克劳林展开式,但却代入x=1和-1的值?想来想去,自己并不能准确地解释泰勒展开。 于是需要思考以下问题:什么是展开点、被展开点?二者有什么关系?泰勒展开在这里起了什么作用?为什么要用它? 在这里插入图片描述

二、概念理解 定义及作用:摘自《高等数学》同济七版。

对于复杂函数,为便于研究,希望用一些简单函数来近似表达。而多项式函数,只需要对自变量进行有限次加、减、乘算术运算,就可求出函数值,所以用多项式近似表达函数。

这个说明我还是不太理解,什么是复杂函数?想了想,这里应该是相比较而言的,比如指数函数 e^x 的运算就比幂函数复杂(其实e就是个很复杂的计算,比如它就是来自于极限或是级数的,扯远了)。 什么叫做有限次算术运算?算术运算是指四则运算,也就是加减乘除,像开方、求对数等等,就是更为复杂的运算。有限次是出于研究效率考虑的,比如求对数也许会有很多位小数。 什么叫做近似表达?就是多项式函数和原来的函数,是有误差的。

泰勒展开,本质上是,用一个多项式函数,去估计或拟合一个复杂函数的过程。

带配亚诺余项的展开 在这里插入图片描述 x_0为展开点,x为被展开点,也就是说,用x0处的泰勒展开,去拟合其邻域范围内(x在x0附近)的某复杂函数的值。反之也可理解为,一个复杂函数 f(x) 的值,用其附近的展开点x0的多项式值去拟合。

余项更为精确的展开: 在这里插入图片描述 注意,这个 ξ 介于 x0 和 x 间,具体是 x0 < ξ < x 还是 x< ξ



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