请问函数f(x)=x^2能否用泰勒公式得到它的幂级数展开式,如果能展开它的具体展开形式是什么样的
来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/09/20 18:31:33
请问函数f(x)=x^2能否用泰勒公式得到它的幂级数展开式,如果能展开它的具体展开形式是什么样的
f(x)=x^2 就是f(x)在x=0处的泰勒展开式.
因为:f(0)=f '(0)=f '''(0)=f '''...(0)=0;
只有:f ''(0)=2≠0
而泰勒展式为:f(x)=f(0)+f '(x)x+f ''(0)x^2/2+f '''(0)x^3/3!+.
代入之后:f(x) = 0+0+2x^2/2!+0+0+.= X^2
因此:f(x)=x^2 的泰勒展开式就是它本身.
但是f(x)在x=1处展开,那么展开式的形式要有所变化:
f(x)=f(1)+f '(1)(x-1)+f ''(1)(x-1)^2/2!+f '''(1)(x-1)^3/3!+.
之后要算出相应的值:f(1)=1,f '(1)=2,f ''(1)=2,f '''(1)=0,.
带入之后:f(x)=x^2=1+2(x-1)+2(x-1)^2/2+0+0+.
即:f(x)=1+2(x-1)+(x-1)^2 实际上,展开之后还是:x^2.
表明 f(x)=1+2(x-1)+2(x-1)^2/2 = x^2
再问: 就是说能展开,但有无穷多项为0,可以这样理解么
再答: 可以那么理解!
因为:f(0)=f '(0)=f '''(0)=f '''...(0)=0;
只有:f ''(0)=2≠0
而泰勒展式为:f(x)=f(0)+f '(x)x+f ''(0)x^2/2+f '''(0)x^3/3!+.
代入之后:f(x) = 0+0+2x^2/2!+0+0+.= X^2
因此:f(x)=x^2 的泰勒展开式就是它本身.
但是f(x)在x=1处展开,那么展开式的形式要有所变化:
f(x)=f(1)+f '(1)(x-1)+f ''(1)(x-1)^2/2!+f '''(1)(x-1)^3/3!+.
之后要算出相应的值:f(1)=1,f '(1)=2,f ''(1)=2,f '''(1)=0,.
带入之后:f(x)=x^2=1+2(x-1)+2(x-1)^2/2+0+0+.
即:f(x)=1+2(x-1)+(x-1)^2 实际上,展开之后还是:x^2.
表明 f(x)=1+2(x-1)+2(x-1)^2/2 = x^2
再问: 就是说能展开,但有无穷多项为0,可以这样理解么
再答: 可以那么理解!
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