Формула Маклорена
При :
,
;
Для - многочлена порядка :
,
значит, любой многочлен порядка можно представить в виде многочлена по степеням .
Разложение по формуле Маклорена некоторых элементарных функций
5.
Частный случай :
- формула бинома Ньютона.
Приближенное значение функций:
,
, где - погрешность.
пп 12. Теоретические Упражнения
|
||
ТУ ПП 12 №1 |
Представьте функцию в виде многочлена третьей степени относительно . Решение:
По формуле Маклорена получаем: , где . |
|
ТУ ПП 12 №2 |
Выяснить происхождение приближенных равенств а) ; б) . Решение: Равенства получаются из разложения функции по формуле Маклорена с точностью до слагаемых второго порядка:
|
|
ТУ ПП 12 №3 |
Функция непрерывна, имеет на концах отрезка [-1,1] равные значения (проверьте!). Какова причина нарушения теоремы Ролля? Решение: Д ля функции по определению не существует , так как , . |
|
пп 12. Дифференциал
|
||
ПП 12. №1. |
Найдите дифференциал функции при произвольном значении аргумента и при произвольном его приращении . РЕШЕНИЕ: , . |
|
ПП 12. №2. |
Найдите дифференциал 2-го порядка функции . РЕШЕНИЕ: . . |
|
ПП 12. №3. |
Найдите дифференциал неявно заданной функции . РЕШЕНИЕ: Дифференцируем равенство: , откуда . |
|
ПП 12. №4. |
Вычислите приближенное значение с помощью дифференциала. Решение: Рассмотрим функцию . Полагая и применяя формулу , получаем
|
0,513 |
ПП 12. №5. |
Вычислите приближенно . Решение: Пусть , где . Тогда ; . Применим формулу ; ; ; . Тогда .
|
1,9938 |
ПП 12. №6. |
Вычислите приближенно значение объема шара радиуса м. Решение: Так как , то, полагая, , и используя формулу для , получаем . |
443 |
Замечание. Здесь некоторые задачи ПП № 9 решены с помощью правила Лопиталя.
пп 12. пРАВИЛО лОПИТАЛЯ
|
||
ПП 12. №7. |
Раскройте неопределенность вида . Решение: . |
0 |
ПП 12. №8. |
Вычислите предел функции Решение: . . |
|
ПП 12. №9. |
Вычислите предел функции Решение:
|
0 |
ПП 12. №10. |
Вычислите предел функции Решение: . |
4 |
ПП 12. №11. |
Вычислите предел функции Решение: . |
1 |
ПП 12. №12. |
Вычислите предел функции Решение: . |
|
ПП 12. №13. |
Вычислите предел функции Решение:
|
|
ПП 12. №14. |
Вычислите предел функции Решение:
|
|
ПП 12. №15. |
Раскройте неопределенность вида при вычислении предела последовательности:
Решение:
|
1 |
ПП 12. №16. |
Раскройте неопределенность типа . Решение:
(Здесь правило Лопиталя применялось дважды). |
|
ПП 12. №17. |
Раскройте неопределенность типа
|
|
ПП 12. №18. |
Вычислите предел . Решение: Имеем неопределенность типа . . Исследуем . Таким образом, исходный предел . |
|
ПП 12. №19. |
Вычислите предел: . Решение: Предел является неопределенностью типа . Преобразуем: . Дважды применяем правило Лопиталя. . |
|
ПП 12. №20. |
Вычислите . Решение: Имеем неопределенность типа .P
Тогда . |
1 |
ПП 12. №21. |
Вычислите предел . Решение: Это неопределенность вида . Положим ; логарифмируем:
Применяя правило Лопиталя, получим: . Таким образом, . |
1 |
пп 12. фОРМУЛА ТЕЙЛОРА
|
||||
ПП 12. №22. |
Многочлен разложите по степеням . Решение: ; ; . Найдем коэффициенты многочлена Тейлора:
Учитывая, что ; ; , получим . |
|
||
ПП 12. №23. |
Запишите формулу Маклорена n – го порядка для функции . Решение: ; ; .
|
|
||
ПП 12. №24. |
Используя формулы Маклорена для элементарных функций, напишите первые n членов формулы Маклорена для функции . Решение: Преобразуем исходную функцию:
Окончательно: . |
|
||
ПП 12. №25. |
Вычислите число e с точностью до 0,001. Решение: Запишем формулу Маклорена для ePxP: . При : . Наименьшее значение , удовлетворяющее условию , равно 6, |
2,718 |
||
ПП 12. №26. |
Вычислите с точностью до 10P – 3P приближенное значение . Решение: Представим заданный корень так: . Воспользуемся формулой Маклорена: где последнее слагаемое представляет собой погрешность вычисления. Полагая получим . Оценивая величины последовательных ошибок в вычислении , находим:
Следовательно, для вычисления с заданной точностью достаточно взять три члена, которые предшествуют остатку RB2B, т.е. . |
3,072 |
||
ПП 12. №27. |
Используя разложение по формуле Маклорена, вычислите предел Решение: ; C точностью до бесконечно малых о получаем: . Заменим его разложением по формуле Маклорена: о , тогда
Поскольку ~ при . Окончательно . |
|