復合函式的泰勒展開為啥可以直接帶入?

時間 2021-05-10 03:53:35

1樓:772177

泰勒公式是乙個恒等式(在收斂域內)將恒等式的未知數替換不會影響恒等式的成立。

對於導數來說,比如(x^2)』=2x,也可以算是乙個恒等式,但這裡能否把x換成f(x)的關鍵在於求導的那一撇所代表的意義,如果是d()/dx,當然就不能替換,這是因為分母dx中的x並沒有被同時替換成f(x)。

2樓:cake

的麥克勞林級數 是冪級數,冪級數存在收斂半徑 。

在收斂半徑對應的開區間內,冪級數一定收斂到 ,即

。我們可以得到 的麥克勞林級數的收斂半徑為 ,所以 有

假設某函式 能以某種方式展開成收斂半徑 0" eeimg="1"/>的麥克勞林級數,則

。冪級數有如下性質(見同濟大學的高等數學第七版下冊306頁定理5):

冪級數在收斂半徑對應的開區間內可逐項求導,且逐項求導得到的級數收斂半徑不變。即

由這個性質,對任意正整數 ,我們在 處(這位於收斂區間內)求 階導可以得到

(冪小於 的求導變為 ,冪大於 的仍含有 ,因此唯一留下的項為 )

冪級數的各項係數 由 唯一確定,即麥克勞林展開具有唯一性。

同理,在同一處的泰勒展開也具有唯一性。

也就是說,用方法A展開得到的冪級數 與用方法B展開得到的冪級數 只要都在包含 的某鄰域 收斂,那麼這兩個冪級數的各項係數一定是完全相同的,從而這兩個冪級數是相同的。

3樓:Honokawings

因為泰勒展開重點是在展開點處的n階導數相等,而不用求出準確的復合函式導數值

例如 在a點處的具體導數值則為 這樣求泰勒展開肯定是沒問題的,但是會複雜很多

那直接換元法就相當於先求出 再代入 中得到 ,顯然 在a點處導數準確值是不等於 的,但是泰勒展開並不要求求出準確值,先求出 再代入 中也能保證等式兩邊相等(即被展開函式和展開式兩邊相等,兩邊的復合函式都帶乙個可以消去的g(a)的導),這裡把 中的 當作常量,因此泰勒展開仍然成立,這理解的重點在於點的代換。

4樓:澄明

因為,你眼裡只有x,沒有大局觀。你一直在對 x求導。而泰勒展開是對整體求導。

也就是一直對e^u求導,而u 可以換成任何自變數是x的函式,無論它長什麼樣子。

理解了就好。推薦你使用「狗」的概念,對高等數學的題目理解有極大幫助。

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