泰勒多项式拓展概念例题

下列哪些选项是泰勒级数在x=1处展示的式子?请选择正确的选项。

( 1 ) 1 + x 2 + 3 16 x 3 + 1 90 x 4 + H . O . T

( 2 ) 25 ln ( x 1 ) + ( x 1 ) 2 + ( x 1 ) 4 + H . O . T

( 3 ) 1 2 + 3 ( x 1 ) + 4 45 ( x 1 ) 2 + 1 90 ( x 1 ) 3

( 4 ) k = 0 2 k k ! ( x 1 ) k

( 5 ) 1 + ( x 1 ) + ( x 1 ) 2 + ( x 1 ) 3 + H . O . T

( 6 ) k = 0 π 2 k ( 2 k + 1 ) ! ( x 1 ) k 1

分析:


( 1 ) 1 + x 2 + 3 16 x 3 + 1 90 x 4 + H . O . T

这是泰勒多项式在x=0处的展开式,所以不符合题意。

( 2 ) 25 ln ( x 1 ) + ( x 1 ) 2 + ( x 1 ) 4 + H . O . T

ln ( x 1 ) 不是 ( x 1 ) 幂次项,所以不符合题意。

( 3 ) 1 2 + 3 ( x 1 ) + 4 45 ( x 1 ) 2 + 1 90 ( x 1 ) 3

正确,虽然它看起来不是无限级数,幂次数超过3的系数全为0,可以写成 1 2 + 3 ( x 1 ) + 4 45 ( x 1 ) 2 + 1 90 ( x 1 ) 3 + 0 × ( x 1 ) 4 + 0 × ( x 1 ) 5 + 0 × ( x 1 ) 6 + H . O . T

此外,再举一个例子: x 2 x = 1 的泰勒展开式为 1 + 2 ( x 1 ) + ( x 1 ) 2

( 4 ) k = 0 2 k k ! ( x 1 ) k

正确,符合泰勒级数在 x = 1 处定义的展开式,但是我们注意到第一项 2 0 0 ! ( x 1 ) 0 x = 0 处没有定义,这无关紧要,关键是看这一项的定义是否有极限,极限值是多少。 lim x = 1 2 0 0 ! ( x 1 ) 0 = 1 ,因此这一项本质上是常数项。

( 5 ) 1 + ( x 1 ) + ( x 1 ) 2 + ( x 1 ) 3 + H . O . T

正确,理由同(3)。

( 6 ) k = 0 π 2 k ( 2 k + 1 ) ! ( x 1 ) k 1

化简后的第一项是 ( x 1 ) 1 ,我们知道在泰勒级数展开式中,关于未知数的幂次数是非负数的,是从0次幂开始(在定义处有极限值的常数项),所以不符合题意。

结论:

因此正确选项应为(3)、(4)、(5)。

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/the_harder_to_love/article/details/80839913
今日推荐