高等數學,tanx的泰勒展開是什麼?和sinx相同嗎

時間 2021-08-11 17:18:32

1樓:

是tanx = x+ (1/3)x^3 +....

不同,sinx是:sinx = x-(1/6)x^3+.....

常用泰勒式

e^x = 1+x+x^2/2!+x^3/3!+……+x^n/n!+……

ln(1+x)=x-x^2/2+x^3/3-……+(-1)^(k-1)*(x^k)/k + ……(|x|<1)

sin x = x-x^3/3!+x^5/5!-……+(-1)^(k-1)*(x^(2k-1))/(2k-1)!+……。(-∞

cos x = 1-x^2/2!+x^4/4!-……+(-1)k*(x^(2k))/(2k)!+…… (-∞

arcsin x = x + 1/2*x^3/3 + 1*3/(2*4)*x^5/5 + ……(|x|<1)

arccos x = π - ( x + 1/2*x^3/3 + 1*3/(2*4)*x^5/5 + …… ) (|x|<1)

arctan x = x - x^3/3 + x^5/5 -……(x≤1)

獨缺tanx 泰勒式。有好事者用sinx/cosx算出 tanx 泰勒式的前五項。

tanx=x+x^3/3+(2 x^5)/15+(17 x^7)/315+(62 x^9)/2835+o[x]^11

最後一項是餘項,(|x|<π/2).

方法就是多項式的 豎式除法 ,只不過是把低次冪排在前面。

由於這個多項式的豎式除法很繁瑣,我只弄了四項,足可幫助理解。

當|x|<π/4時,捨棄餘項,誤差較小。

當x=π/4時, tanx=1,無須tanx 泰勒式。

當π/41,誤差很大。

這種情況要轉換思路,令y=π/2-x,用10階泰勒式算出tany,然後  tanx=1/tany

同理,當-π/2,然後  tanx=1/tany

所以, 當x=π/4時, tanx泰勒式誤差最大。

10階五項 tan(π/4)=0.99917,誤差8.3/10000

6階三項 tan(π/4)=0.9867,誤差 >1%

直接用sinx,cosx的泰勒式相除,分別取前三項

sin(π/4)=0.707143,     cos(π/4)=0.707429, sin(π/4)/ cos(π/4)=0.999595,  誤差約4/10000

對比可知,五項tanx的泰勒式比三項sinx/cosx的泰勒式誤差還大,

並且π/4

所以 tanx泰勒式不常用。

不過,當 |x|<π/6時,tanx的泰勒式的誤差還算小 ,可用。

擴充套件資料

1、三角函式y=sinx和y=cosx。

解:根據導數表得:f(x)=sinx,f'(x)=cosx,f''(x)=-sinx,f'''(x)=-cosx,f⑷(x)=sinx……

於是得出了週期規律。分別算出f(0)=0,f'(0)=1,f''(x)=0,f'''(0)=-1,f⑷=0……

最後可得:sinx=x-x^3/3!+x^5/5!-x^7/7!+x^9/9!-……(這裡就寫成無窮級數的形式了。)

類似地,可以y=cosx。

2、計算近似值e=lim x→∞ (1+1/x)^x。

解:對指數函式y=e^x運用麥克勞林式並捨棄餘項:

e^x≈1+x+x^2/2!+x^3/3!+……+x^n/n!

當x=1時,e≈1+1+1/2!+1/3!+……+1/n!

取n=10,即可算出近似值e≈2.7182818。

3、尤拉公式:e^ix=cosx+isinx(i為-1的開方,即一個虛數單位)

證明:這個公式把複數寫為了冪指數形式,其實它也是由麥克勞林式確切地說是麥克勞林級數證明的。過程具體不寫了,就把思路講一下:先指數函式e^z,然後把各項中的z寫成ix。

由於i的冪週期性,可已把係數中含有土i的項用乘法分配律寫在一起,剩餘的項寫在一起,剛好是cosx,sinx的式。然後讓sinx乘上提出的i,即可匯出尤拉公式。有興趣的話可自行證明一下。

2樓:我是一個麻瓜啊

tanx的泰勒:

sinx的泰勒:

tanx的泰勒sinx的泰勒不一樣。

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若函式f(x)在包含x0的某個閉區間[a,b]上具有n階導數,且在開區間(a,b)上具有(n+1)階導數,則對閉區間[a,b]上任意一點x,成立下式:

3樓:眼看社會百態

這個數學題很難哦,都看不懂是什麼意思。那你身邊的同學吧。

4樓:匿名使用者

tanx = x+ (1/3)x^3 +....

sinx = x-(1/6)x^3+.....

高等數學泰勒定理,高等數學,泰勒公式

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