D函数展开成幂级数.pptx
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1、一、泰勒一、泰勒(Taylor)级数级数 机动 目录 上页 下页 返回 结束 两个问题1.如果函数能展成幂级数,系数是什么?以及展开式是否唯一?2.在什么条件下才能展开成幂级数?由上一节的学习,我们知道幂级数有非常好的性质,所以我们想把函数写成一个幂级数,即第1页/共28页证明证明机动 目录 上页 下页 返回 结束 第2页/共28页因为泰勒系数是唯一的因为泰勒系数是唯一的,逐项求导任意次逐项求导任意次,得得泰勒系数泰勒系数机动 目录 上页 下页 返回 结束 第3页/共28页为f(x)的泰勒级数.则称当x0=0 时,泰勒级数又称为麦克劳林级数.1)对此级数,它是否收敛?定义定义:若函数的某邻域内
2、具有任意阶导数,机动 目录 上页 下页 返回 结束 待解决的问题:2)在收敛域上,和函数是否为 f(x)?第4页/共28页可见在x=0点任意可导,泰勒级数是否收敛于 f(x)?不一定。机动 目录 上页 下页 返回 结束 关于f(x)的泰勒级数收敛于 f(x)的条件,我们有定理:第5页/共28页定理定理2.各阶导数,则 f(x)在该邻域内能展开成泰勒级数的充要条件是 f(x)的泰勒公式中的余项满足:证明(必要性)令设函数 f(x)在点 x0 的某一邻域 内具有泰勒公式 目录 上页 下页 返回 结束 第6页/共28页各阶导数,则 f(x)在该邻域内能展开成泰勒级数的充要条件是 f(x)的泰勒公式中
3、的余项满足:证明:(充分性)令定理 2 :设函数 f(x)在点 x0 的某一邻域 内具有泰勒公式 目录 上页 下页 返回 结束 f(x)的泰勒公式:即f(x)的泰勒级数收敛于 f(x)。第7页/共28页二、函数展开成幂级数二、函数展开成幂级数 1.直接展开法由泰勒级数理论可知,第一步 求函数及其各阶导数在 x=0 处的值;第二步 写出麦克劳林级数,并求出其收敛半径 R;第三步 判别在收敛区间(R,R)内是否为骤如下:展开方法直接展开法 利用泰勒公式间接展开法 利用已知其级数展开式0.的函数展开机动 目录 上页 下页 返回 结束 第8页/共28页例例1.将函数将函数展开成 x 的幂级数.解解:其
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