マクローリン展開 関導数 の関数 の導関数を2階導関数といい、 と表す。さらに2階導関数の導関 3階導関数といい、 表す。一般にn-1 階導関数をn 階導関数といいと表す や の表し方はn が大きいときも使う。 高い階数の導関数を用いてテイラーの定理を呼ばれる次の定理を得られる[tex:a
原点を中心としたテイラー展開。
リスト::数学関連
テイラー展開という言葉は多くの人が聞いたことがあるかもしれません。 しかし、どんなものなのかわからなかったり、どうやってつかうの?と疑問に思ったりする方も多いでしょう。 大学数学で最初に習うことになるテイラー展開。これは大学数学の入り口です。 なんか難しそう、いやだな、と感じるかもしれませんが一緒に学んでいきましょう。 目次 テイラー展開の定義 マクローリン展開の定義 テイラー展開ってなにしてるの??? テイラー展開の応用 終わりに テイラー展開の定義 区間[a, x]において、f(x)がn回微分可能であるとき、その区間に属する2点aとxに対して、 と表すことが出来ます。この式をf(x)のx=…
x=0の近傍で微分可能な関数は下式に展開されるというのは高校で習った。 例えば、指数関数は となるが、 この分母を細工して、項を追加した場合はどんな関数(陽な表示)になるだろう? 式の変形でこうなるのがわかる。 では、これはどうか? 受験数学的だけれども、三角関数のバリエーションもある。 結果はこんな感じ。 三角関数の結果が代数的でないと陽表現にはならないだろう。 この関数のグラフだ。 ちょっとした変形なのに陽な結果がだせそうにないのが、これだ。分母の1がなければ、シンプルな分数式になる。 あるいは二項係数 Cを含む下式。 あるいは、手練な人ならなにかに結びつけることは可能かもしれない。 この…
指数関数eのx乗はx=0の近傍でのマクローリン展開するとこうなる。 つまり、 「!」は階乗の記号です。 ここでは、類似物のマクローリン展開式から構成される関数y(x)を見つけてみたい。 指数関数的にはなるだろう(後でグラフで比較してみる) 両辺をxで微分すると微分方程式をえることができる。ガンマ関数の性質を使った。 ガンマ関数は階乗!の自然な拡張であります。 ベルヌーイ型の一階微分方程式なので、解析解が求められる。 結局の所、解の式はこうなった。案外、複雑になりますなあ。 この式ともとの級数和を重ね合わせると下のようになり、差異はないことがわかる。 おおもとの指数関数e^xとの差異はどうなるだ…