1. 求拉格朗日余項
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。
2. 求拉格朗日余項例題
對于無約束條件的函數(shù)求極值,主要利用導(dǎo)數(shù)求解法
例如求解函數(shù)f(x,y)=x3-4x2+2xy-y2+1的極值。步驟如下:
(1)求出f(x,y)的一階偏導(dǎo)函數(shù)f’x(x,y),f’y(x,y)。
f’x(x,y) = 3x2-8x+2y
f’y(x,y) = 2x-2y
(2)令f’x(x,y)=0,f’y(x,y)=0,解方程組。
3x2-8x+2y = 0
2x-2y = 0
得到解為(0,0),(2,2)。這兩個解是f(x,y)的極值點。
3. 拉格朗日余項中的ξ可以求嗎
[拉格朗日(Lagrange)中值定理]若函數(shù)f(x)滿足條件:
(1)在閉區(qū)間[a,b]上連續(xù);
(2)在開區(qū)間(a,b)內(nèi)可導(dǎo),則在(a,b)內(nèi)至少存在一點ξ,使得
顯然,羅爾定理是拉格朗日中值定理當(dāng)f(a)=f(b)時的特殊情形,拉格朗日中值定理是羅爾定理的推廣。
4. 拉格朗日余項的公式
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. 拉格朗日余項是
設(shè)給定二元函數(shù)z=?(x,y)和附加條件φ(x,y)=0,為尋找z=?(x,y)在附加條件下的極值點,先做拉格朗日函數(shù),其中λ為參數(shù)。求L(x,y)對x和y的一階偏導(dǎo)數(shù),令它們等于零,并與附加條件聯(lián)立,即
L'x(x,y)=?'x(x,y)+λφ'x(x,y)=0,
L'y(x,y)=?'y(x,y)+λφ'y(x,y)=0,
φ(x,y)=0
由上述方程組解出x,y及λ,如此求得的(x,y),就是函數(shù)z=?(x,y)在附加條件φ(x,y)=0下的可能極值點。
6. 求拉格朗日余項偏導(dǎo)
求極限常用等價無窮小替代、洛必達(dá)法則、泰勒公式等方法,有時候等價無窮小不能用,洛必達(dá)法則過于繁瑣,泰勒公式法雖然強大但是相對麻煩。對有一些形式,使用拉格朗日中值定理非常便捷。下面舉兩個個例子:
這種形式的式子,很明顯直接使用等價無窮小是不行的,洛必達(dá)法則又麻煩至極,泰勒公式做起來也不輕松。
我們發(fā)現(xiàn)上述式子有這樣的特點:右側(cè)減法式子里,兩項的形式都非常類似,并且隨著極限的趨向,兩項越來越接近。這時候我們可以使用拉格朗日中值定理處理這個減法式子。
于是上述式子就可以變成(恒等變換):
這個時候,隨著x的增大,可以發(fā)現(xiàn),拉格朗日中值定理作用的區(qū)間越來越小,最終可以確定
然后接下來就非常好辦了
上面的式子有這樣的共性:1.存在兩項相減因式且形式相同;2.隨著x的變化,因式的兩項越來越接近(
所在區(qū)間變?。?/p>
7. 求拉格朗日余項的泰勒公式
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。
8. 求拉格朗日余項能不能直接變量代換
拉格朗日中值定理可以看成是中間有點的導(dǎo)數(shù)值等于連接起點終點直線的斜率,就是中間那一點的切線斜率等于連接那兩點直線的斜率(就是平行了)