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數學 - 泰勒公式,常見麥克勞林公式及Maple函數拟合數學 - 泰勒公式,常見麥克勞林公式及Maple函數拟合

數學 - 泰勒公式,常見麥克勞林公式及Maple函數拟合

泰勒公式可以将一個函數在某點展開成多項式函數的形式,通常可用于近似計算。多項式函數是最簡單的一類函數,将複雜函數轉換成多項式函數可簡化對原始函數的研究,求導,求積分都比較友善。麥克勞林公式是泰勒公式在x=0處的展開形式,是泰勒公式的簡化版和特例。

泰勒公式:

若函數 f(x) 在包含

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的某個閉區間[a,b]上具有n階導數,且在開區間(a,b)上具有(n+1)階導數,則對閉區間[a,b]上任意一點x,成立下式:

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上面的多項式稱為 f(x) 在點

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處的泰勒展開式,該公式為泰勒公式。

特别的,當泰勒公式中

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取0的時候,若f(x)在x=0處n階連續可導,則下式成立:

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該公式稱為為麥克勞林公式。

研究泰勒公式(麥克勞林公式)的意義在于其可以将任意一個函數轉換成多項式函數的近似表達,這樣就能用多項式函數來拟合原函數。

常見麥克勞林公式:

指數函數:

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自然對數:

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正弦函數:

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餘弦函數:

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Maple函數拟合:

下面通過Mapl來求麥克勞林展開式,及繪制相關的函數圖像。

sin(x)

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cos(x)

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ln(1+x)

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exp(x)

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1/(1-x)

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