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注:本文提到的任何方法,在高中范围内,使用前均需简证,以免失分!
具有任意阶导数,则幂级数:
称为麦克劳林级数。函数
的幂级数,那么这种展开是唯一的,且必然与
的麦克劳林级数在点的某一邻域内收敛,它不一定收敛于
的麦克劳林级数虽然能算出来,但这个级数能否在某个区域内收敛,以及是否收敛于
一些函数无法被展开为泰勒级数,因为那里存在一个奇点。但是如果变量
是负指数幂的话,仍然可以将其展开为一个级数。例如:
,就可以被展开为一个洛朗级数。
1.2 泰勒级数的相关定理
下面给出两个泰勒级数的定理。
内具有任意阶导数,则函数
在该邻域内能展开成泰勒级数的充要条件使得泰勒公式中的余项
,则右端的幂级数是惟一的。
2.2 泰勒公式中的余项
可以写成以下几种不同的形式:
分别对应拉格朗日余项与柯西余项)
其中以上诸多余项事实上很多是等价的。
2.3 常用函数的泰勒公式(含佩亚诺余项)
阶连续可导,则下式成立:
麦克劳林公式是泰勒公式在
我们知道,根据拉格朗日中值定理导出的有限增量定理有:
的前提下才趋向于0,所以在近似计算中往往不够精确。于是我们需要一个能够足够精确的且能估计出误差的多项式:
至此,多项的各项系数都已求出,得:
以上就是函数的泰勒展开式。