一、泰勒公式拉格朗日余項展開
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;
二、泰勒公式中拉格朗日余項
線性插值也叫兩點插值,已知函數(shù)y = f (x)在給定互異點x0, x1上的值為y0= f (x0),y1=f (x1)線性插值就是構(gòu)造一個一次多項式:P1(x) = ax + b,使它滿足條件:P1 (x0) = y0, P1 (x1) = y1
其幾何解釋就是一條直線,通過已知點A (x0, y0),B(x1, y1)。
線性插值計算方便、應(yīng)用很廣,但由于它是用直線去代替曲線,因而一般要求[x0, x1]比較小,且f(x)在[x0, x1]上變化比較平穩(wěn),否則線性插值的誤差可能很大。為了克服這一缺點,有時用簡單的曲線去近似地代替復(fù)雜的曲線,最簡單的曲線是二次曲線,用二次曲線去逼近復(fù)雜曲線的情形。
三、泰勒公式拉格朗日余項范圍
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。
四、泰勒公式拉格朗日余項公式
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。
五、常用泰勒公式拉格朗日余項
拉格朗日插值公式
線性插值也叫兩點插值,已知函數(shù)y=f(x)在給定互異點x0,x1上的值為y0=f(x0),y1=f(x1)線性插值就是構(gòu)造一個一次多項式p1(x)=ax+b使它滿足條件p1(x0)=y0p1(x1)=y1其幾何解釋就是一條直線,通過已知點a(x0,y0),b(x1,y1)。線性插值計算方便、應(yīng)用很廣,但由于它是用直線去代替曲線,因而一般要求[x0,x1]比較小,且f(x)在[x0,x1]上變化比較平穩(wěn),否則線性插值的誤差可能很大。為了克服這一缺點,有時用簡單的曲線去近似地代替復(fù)雜的曲線,最簡單的曲線是二次曲線,用二次曲線去逼近復(fù)雜曲線的情形。
六、泰勒定理拉格朗日余項
拉格朗日定理的意義如下:
1、拉格朗日中值定理是微分中值定理的核心,其他中值定理是拉格朗日中值定理的特殊情況和推廣,它是微分學(xué)應(yīng)用的橋梁,在理論和實際中具有極高的研究價值。
2、幾何意義: 若連續(xù)曲線在 兩點間的每一點處都有不垂直于x軸的切線,則曲線在A,B間至少存在1點 ,使得該曲線在P點的切線與割線AB平行。
3、運動學(xué)意義:對于曲線運動在任意一個運動過程中至少存在一個位置(或一個時刻)的瞬時速率等于這個過程中的平均速率。拉格朗日中值定理在柯西的微積分理論系統(tǒng)中占有重要的地位??衫美窭嗜罩兄刀ɡ韺β灞剡_法則進行嚴(yán)格的證明,并研究泰勒公式的余項。從柯西起,微分中值定理就成為研究函數(shù)的重要工具和微分學(xué)的重要組成部分。
七、泰勒公式拉格朗日余項展開式
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。