Материал: 07 - презентация

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

4). ( ) = ln(1 + ). (0) = 0.

′( ) = 1+1 , ′(0) = 1.

′′( ) = − (1+1 )2 , ′′(0) = −1.

2

′′′( ) = (1+ )3 , ′′′(0) = 2.

 

(4)( )

 

 

 

2∙3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= − (1+ )4 , ′′′(0) = 3!

…

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( )( )

 

 

 

−1

 

( −1)!

 

( )

 

 

−1

 

(

)

 

 

= (−1)

 

 

 

 

(1+ )

,

 

(0) = (−1)

∙

 

− 1 !

 

(

 

)

 

 

2

 

 

3

 

 

 

∑∞

−1

 

 

ln 1 +

 

= −

2

 

+

3

− =

=1(−1)

 

∙

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По радикальному признаку Коши легко определить область сходимости: (−1,1].

( )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5).

 

= (1 + ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( −1)

 

2

 

 

(−1)…(− +1)

 

 

 

(1 + )

 

= 1 + +

 

 

 

+ +

 

 

 

+ ,

 

2!

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(−1,1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6). Последнее разложение при = −1 принимает вид:

 

1

= 1 − + 2

− 3 + = ∑=0∞

(−1) ∙ , (−1,1).

 

1+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7). При замене на – получим еще одно разложение

 

1

= 1 + + 2

+ 3 + = ∑=0∞

, (−1,1).

 

 

 

 

 

 

 

1−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8). При

разложении

гиперболических

 

функций используем

 

 

 

 

 

 

1 (

 

 

 

−)

1 (

 

 

 

−)

 

формулы: sh =

2

 

 

 

−

, ch =

2

 

 

 

+

 

и разложения

функций и − в ряд Маклорена:

 

 

 

 

 

sh = +

 

3

+

5

 

+ = ∑=0∞

2 +1

, (−∞, +∞),

3!

5!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2 +1)!

 

 

 

 

 

ch = 1 +

 

2

+

4

 

+ = ∑=0∞

2

, (−∞, +∞).

 

2!

4!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2)!

 

 

 

 

 

6.5.Методы разложения функции в ряд Тейлора

6.5.1.Использование таблицы разложений основных элементарных функций Пример 1. Разложить в ряд Маклорена функцию:

( )

=

 

2

 

( 0 = 0) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Преобразуем функцию:

2

 

=

2

∙

1

 

и воспользуемся табличным

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3−

 

 

3

1−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

разложением 7), заменяя переменную на

:

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( )

 

2

 

1

 

 

 

2

 

∑∞

 

 

 

∑∞

 

2

 

 

 

 

=

 

∙

 

 

 

=

 

 

∙

=0

 

 

 

=

 

=0

 

+1

.

 

 

 

 

3

 

1−

3

 

 

3

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

Для нахождения области сходимости данного ряда к исходной функции решим неравенство: −1 < 3 < 1 −3 < < 3.

Пример

2.

Разложить

в

 

ряд Тейлора в

окрестности точки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( )

=

2

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 0 = 1) функцию:

 

3−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сделаем замену: = − 1

 

= + 1:

 

 

 

 

( )

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 3−( +1) =

2−

и разложим

эту

функцию в

окрестности

 

точки ( = 0):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( )

 

2

 

 

 

1

 

 

 

∑∞

 

 

 

 

 

( )

 

∑∞

( −1)

 

 

=

 

=

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

=

 

.

 

 

 

 

 

 

 

=0

,

 

=0

 

 

 

 

2−

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

1−2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Область сходимости: −1 <

 

 

< 1

−2 < < 2

−2 < −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1 < 2 −1 < < 3.

Источник: https://studfile.net/preview/16403770/