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数学 - 泰勒公式,常见麦克劳林公式及Maple函数拟合数学 - 泰勒公式,常见麦克劳林公式及Maple函数拟合

数学 - 泰勒公式,常见麦克劳林公式及Maple函数拟合

泰勒公式可以将一个函数在某点展开成多项式函数的形式,通常可用于近似计算。多项式函数是最简单的一类函数,将复杂函数转换成多项式函数可简化对原始函数的研究,求导,求积分都比较方便。麦克劳林公式是泰勒公式在x=0处的展开形式,是泰勒公式的简化版和特例。

泰勒公式:

若函数 f(x) 在包含

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的某个闭区间[a,b]上具有n阶导数,且在开区间(a,b)上具有(n+1)阶导数,则对闭区间[a,b]上任意一点x,成立下式:

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上面的多项式称为 f(x) 在点

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处的泰勒展开式,该公式为泰勒公式。

特别的,当泰勒公式中

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取0的时候,若f(x)在x=0处n阶连续可导,则下式成立:

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该公式称为为麦克劳林公式。

研究泰勒公式(麦克劳林公式)的意义在于其可以将任意一个函数转换成多项式函数的近似表达,这样就能用多项式函数来拟合原函数。

常见麦克劳林公式:

指数函数:

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自然对数:

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正弦函数:

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余弦函数:

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Maple函数拟合:

下面通过Mapl来求麦克劳林展开式,及绘制相关的函数图像。

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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