
麦克劳林公式是泰勒公式中的一种特殊形式,当x0 = 0 时,泰勒公式又称为麦克劳林公式。即:带拉格朗日余项的麦克劳林公式是带拉格朗日余项的泰勒公式在x0=0时的形式。泰勒公式的意义是把复杂的函数简单化,即化成多项式函数,泰勒公式是在任何点的展开形式。
泰勒公式的余项:
泰勒公式的余项有两类:一类是定性的皮亚诺余项,另一类是定量的拉格朗日余项。这两类余项本质相同,但是作用不同。
当不需要定量讨论余项时,可用皮亚诺余项(如求未定式极限及估计无穷小阶数等问题);当需要定量讨论余项时,要用拉格朗日余项(如利用泰勒公式近似计算函数值)。
泰勒公式的几何意义是利用多项式函数来逼近原函数,由于多项式函数可以任意次求导,易于计算,且便于求解极值或者判断函数的性质,因此可以通过泰勒公式获取函数的信息,同时,对于这种近似,必须提供误差分析,来提供近似的可靠性。
又问到了一个本质问题!
下面分两种情况解释:
第一种情况是:函数恒等式
例如 cos2x = cos²x - sin²x,因为等式两边是恒等关系,两边同时求导,
其实是对同一个函数求导,只是这个函数有两种写法而已。
如果对两边同时积分,只要积分的上下限相同,结果是一样的。
第二种情况是:函数的展开式,例如 sinx = x - x³/3! +
因为这个等式只有在取极限的情况下,才严格成立。
使展开式成立的区间,我们称为收敛域。
在收敛域内求导自然不成问题,两边的结果一样。
但是积分时,就得小心了,除了积分区域必须相同之外,还得考虑在积分后,
代入下限时,是否收敛。否则,要么积不出,要么有一个常数差。
也就是说,求导时不必考虑收敛域,大胆求导;
积分时必须考虑收敛域,小心积分。
一般来说,两边必须是一样的变量,要么都是x,要么都是y。
但是,如果是二元函数展开的话,譬如sin(x+y)同样可以泰勒展开,
两边同样可以分别对x或一求导,分别对x或y积分。由于一般专业
都不可能学二元函数、多元函数的泰勒展开,一般情况下都是一元
函数,两边的变量必须一致。
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