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​数学新视野:从牛顿-莱布尼兹公式推导出泰勒级数

2023-12-15 14:10 来源:云缪生活 点击:

数学新视野:从牛顿-莱布尼兹公式推导出泰勒级数

泰勒级数是关于函数在某个点的的级数展开。一维泰勒级数是关于一个点 的实函数的展开,由f(x)=a我们得到

如果a = 0,则扩展为著名的Maclaurin级数。

泰勒定理(实际上是格雷戈里首先发现的)指出,满足某些条件的任何函数都可以表示为泰勒级数

常见的一些泰勒级数包括

为了推导函数f(x)的泰勒级数,请注意f(x)的(n+1)导数f(n+1)从点x0到任意点x的积分为

其中f^(n) (x0)是f(x)在x0处的n阶导数,因此它是一个常数。现在第二次积分得到

f^(k) (x0)也是一个常数。第三次积分,

一直到n+1个积分,然后得到

重新排列,然后得到一维泰勒级数

这里,Rn是一个余数项,称为拉格朗日余项,由

重写重积分,然后给出

现在,根据函数g(x)的中值定理,

对于[x0,x]中的某个x*。因此,对n+1次积分就得到了结果