taylor
koleszka: jak rozwinąć w szereg arctg1.1? liczyć kolejne pochodne, które wyglądają coraz gorzej?
15 gru 14:38
Trivial:
f(x) = arctan(x)
| | 1 | |
f'(x) = |
| = ∑n=0∞ (−x2)n = ∑n=0∞ (−1)nx2n |
| | 1+x2 | |
f(x) − f(0) = ∫
0x f'(u)du
// f(0) = 0
| | (−1)n | |
f(x) = ∑n=0∞ |
| x2n+1 |
| | 2n+1 | |
15 gru 14:47
Trivial: I mamy założenie: |x| < 1.
15 gru 14:47
Trivial:
Dodatkowo z twierdzenia Abela szereg ten jest zbieżny dla |x| = 1, gdyż z kryterium Leibniza
| | (−1)n | | 1 | |
naprzemienny szereg (±1)∑n=0∞ |
| jest zbieżny (ciąg |
| jest |
| | 2n+1 | | 2n+1 | |
nierosnący oraz opada do zera). Mamy zatem zbieżność dla |x| ≤ 1.
Dla |x| > 1 korzystamy z zależności:
| | π | | 1 | |
arctan(x) = |
| − arctan( |
| ) |
| | 2 | | x | |
| | 1 | |
Skoro |x| > 1 to | |
| | < 1, a zatem możemy rozwinąć tak jak poprzednio, tylko z nową |
| | x | |
wartością argumentu x.
Np. dla x = 1.1 mamy:
| | π | | 1 | | π | | 10 | |
arctan(1.1) = |
| − arctan( |
| ) = |
| − arctan( |
| ) |
| | 2 | | 1.1 | | 2 | | 11 | |
| | π | | (−1)n | |
= |
| − ∑n=0∞ |
| (1011)2n+1 |
| | 2 | | 2n+1 | |
= ...
15 gru 15:14