1. 拉格朗日型余項的n階泰勒展開式
拉格朗日(Lagrange)余項: ,其中θ∈(0,1)。 拉格朗日余項實際是泰勒公式展開式與原式之間的一個誤差值,如果其值為無窮小,則表明公式展開足夠準(zhǔn)確。 證明: 根據(jù)柯西中值定理: 其中θ1在x和x0之間;繼續(xù)使用柯西中值定理得到: 其中θ2在θ1和x0之間;連續(xù)使用n+1次后得到: 其中θ在x和x0之間;
2. 帶拉格朗日余項的一階泰勒公式是到幾階導(dǎo)數(shù)
一階導(dǎo)數(shù)就是通常說的導(dǎo)數(shù)
二階導(dǎo)數(shù)是一階導(dǎo)數(shù)的導(dǎo)數(shù)
三階導(dǎo)數(shù)是二階導(dǎo)數(shù)的導(dǎo)數(shù)
例:
y=x^5
一階導(dǎo)數(shù):y′=5x^4
二階導(dǎo)數(shù):y〃=4×5x^3=20x^3
一階導(dǎo)數(shù)表示的是函數(shù)的變化率
最直觀的表現(xiàn)就在于函數(shù)的單調(diào)性定理:設(shè)f(x)在[a,b]上連續(xù),在(a,b)內(nèi)具有一階導(dǎo)數(shù),那么:
(1)若在(a,b)內(nèi)f'(x)>0,則f(x)在[a,b]上的圖形單調(diào)遞增;
(2)若在(a,b)內(nèi)f’(x)<0,則f(x)在[a,b]上的圖形單調(diào)遞減;
(3)若在(a,b)內(nèi)f'(x)=0,則f(x)在[a,b]上的圖形是平行(或重合)于x軸的直線,即在[a,b]上為常數(shù)。
3. 拉格朗日型余項的n階泰勒公式
規(guī)律:次數(shù)小的合并次數(shù)大的,即O(x^m+x^n)=O(x^m),如果m≤n。
所以O(shè)((2x-x^2)^2)=O(4x^2-4x^3+x^4)=O(x^2)。
帶佩亞諾余項的泰勒公式可以表示為:f(x)=f(x0)+(x-x0) * f'(x0)/1!+ (x-x0)^2 * f''(x0)/2!+… +(x-x0)^n * f^(n) (x0)/n!+o((x-x0)^n)
而x0→0時,f(x)=f(0)+ x * f'(0)/1!+ x^2 * f''(0)/2!+… +x^n * f^(n) (0)/n!+o(x^n)
用函數(shù)在某點的信息描述其附近取值的公式。如果函數(shù)足夠平滑的話,在已知函數(shù)在某一點的各階導(dǎo)數(shù)值的情況之下,泰勒公式可以用這些導(dǎo)數(shù)值做系數(shù)構(gòu)建一個多項式來近似函數(shù)在這一點的鄰域中的值。泰勒公式還給出了這個多項式和實際的函數(shù)值之間的偏差。
擴(kuò)展資料:
將一個在x=x0處具有n階導(dǎo)數(shù)的函數(shù)f(x)利用關(guān)于(x-x0)的n次多項式來逼近函數(shù)的方法。
若函數(shù)f(x)在包含x0的某個閉區(qū)間[a,b]上具有n階導(dǎo)數(shù),且在開區(qū)間(a,b)上具有(n+1)階導(dǎo)數(shù),則對閉區(qū)間[a,b]上任意一點x,成立。
f(x)的n階導(dǎo)數(shù),等號后的多項式稱為函數(shù)f(x)在x0處的泰勒展開式,剩余的Rn(x)是泰勒公式的余項,是(x-x0)n的高階無窮小。
誤差α是在Δx→0即x→x0的前提下才趨向于0,所以在近似計算中往往不夠精確。于是我們需要一個能夠足夠精確的且能估計出誤差的多項式。
4. 帶拉格朗日余項的n階泰勒展開式
1.帶皮亞諾余項泰勒公式的不足。
2.帶拉格朗日余項的泰勒公式。
3.對(拉格朗日余項)泰勒公式的一些說明。
4.誤差分析的一般結(jié)論(實際應(yīng)用時須具體問題具體分析)。
5.附錄:泰勒中值定理2的證明。
擴(kuò)展資料:
高等數(shù)學(xué)指相對于初等數(shù)學(xué)而言,數(shù)學(xué)的對象及方法較為繁雜的一部分。廣義地說,初等數(shù)學(xué)之外的數(shù)學(xué)都是高等數(shù)學(xué),也有將中學(xué)較深入的代數(shù)、幾何以及簡單的集合論初步、邏輯初步稱為中等數(shù)學(xué)的,將其作為中小學(xué)階段的初等數(shù)學(xué)與大學(xué)階段的高等數(shù)學(xué)的過渡。
5. 帶拉格朗日型余項的n階泰勒展開式
拉格朗日余項的泰勒公式:f'(x)=n+1。泰勒公式是一個用函數(shù)在某點的信息描述其附近取值的公式。如果函數(shù)滿足一定的條件,泰勒公式可以用函數(shù)在某一點的各階導(dǎo)數(shù)值做系數(shù)構(gòu)建一個多項式來近似表達(dá)這個函數(shù)。
函數(shù)(function)的定義通常分為傳統(tǒng)定義和近代定義,函數(shù)的兩個定義本質(zhì)是相同的,只是敘述概念的出發(fā)點不同,傳統(tǒng)定義是從運動變化的觀點出發(fā),而近代定義是從集合、映射的觀點出發(fā)。函數(shù)的近代定義是給定一個數(shù)集A,假設(shè)其中的元素為x,對A中的元素x施加對應(yīng)法則f,記作f(x),得到另一數(shù)集B,假設(shè)B中的元素為y,則y與x之間的等量關(guān)系可以用y=f(x)表示,函數(shù)概念含有三個要素:定義域A、值域B和對應(yīng)法則f。其中核心是對應(yīng)法則f,它是函數(shù)關(guān)系的本質(zhì)特征。
6. n階泰勒公式的拉格朗日余項
拉格朗日(Lagrange)余項: ,其中θ∈(0,1)。 拉格朗日余項實際是泰勒公式展開式與原式之間的一個誤差值,如果其值為無窮小,則表明公式展開足夠準(zhǔn)確。 證明: 根據(jù)柯西中值定理: 其中θ1在x和x0之間;繼續(xù)使用柯西中值定理得到: 其中θ2在θ1和x0之間;連續(xù)使用n+1次后得到: 其中θ在x和x0之間;同時: 進(jìn)而: 綜上可得: