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高等数学教程(第4版)课件:泰勒公式.pptx

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泰勒公式

在实际问题中,往往希望用一些简单的函数来

而多项式函数就是最简单的一类初等函数.

首先考虑函数在一点附近的多项式近似.

其中

近似代替复杂的函数.

在实际应用时,必须考虑这种近似的误差.

我们所能期待的最理想的结果是:

是存在的.

即满足(4-2)式的一次多项式为

于是有

注意到

定理4.13(带有皮亚诺型余项的泰勒公式)

其中

证令

只需证

连续使用(n-1)次洛必达法则,有

(4-3)式可写成

其中

(4-3)式称为带皮亚诺型余项的n阶泰勒公式,

例4.42设函数

小值点,

证由泰勒公式有

因此当k为奇数时,

定理4.14(带有拉格朗日型余项泰勒公式)

那么

使得

其中

称为拉格朗日型余项.

现在考虑函数在区间上的多项式近似.

希望把函数在一个点的泰勒多项式作为这个函数在区

间上的一种近似表示.为此,需要对误差进一步分析.

证利用柯西中值定理证明

因此

如果公式(4-5)变成

其中

(4-7)式称为f(x)的n阶麦克劳林多项式,(4-8)式称为

f(x)的带拉格朗日型余项的n阶麦克劳林公式.

误差估计式为

称为f(x)的带皮亚诺型余项的n阶麦克劳林公式.

麦克劳林公式的用法:

解因

代入公式,得

例4.43求的n阶麦克劳林公式.

注意到

解因

例4.44求的2n阶麦克劳林公式.

于是,由麦克劳林公式得到

常用函数的麦克劳林公式

解因

例4.45利用带有皮亚诺余项的麦克劳林公式,求

于是

解因

练习计算

练习将

的多项式.

例4.46证明不等式

其中

例4.47近似计算的值,并估计误差.

其误差

得到

于是

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