Wie finden Sie das Taylor-Polynom dritten Grades für f (x) = ln x, zentriert bei a = 2?

Wie finden Sie das Taylor-Polynom dritten Grades für f (x) = ln x, zentriert bei a = 2?
Anonim

Antworten:

#ln (2) +1/2 (x-2) -1/8 (x-2) ^ 2 + 1/24 (x-2) ^ 3 #.

Erläuterung:

Die allgemeine Form einer Taylor-Erweiterung konzentrierte sich auf #ein# einer analytischen Funktion # f # ist #f (x) = sum_ {n = 0} ^ ovon ^ ((n)) (a) / (n!) (x-a) ^ n #. Hier #f ^ ((n)) # ist die n-te Ableitung von # f #.

Das Taylor-Polynom dritten Grades ist ein Polynom, das aus den ersten vier besteht (# n # von #0# zu #3#) Bedingungen der vollständigen Taylor-Erweiterung.

Deshalb ist dieses Polynom #f (a) + f '(a) (x-a) + (f' '(a)) / 2 (x-a) ^ 2 + (f' '' (a)) / 6 (x-a) ^ 3 #.

#f (x) = ln (x) #, deshalb #f '(x) = 1 / x #, #f '' (x) = - 1 / x ^ 2 #, #f '' '(x) = 2 / x ^ 3 #. Das Taylor-Polynom dritten Grades ist also:

#ln (a) + 1 / a (x-a) -1 / (2a ^ 2) (x-a) ^ 2 + 1 / (3a ^ 3) (x-a) ^ 3 #.

Jetzt haben wir # a = 2 #, also haben wir das Polynom:

#ln (2) +1/2 (x-2) -1/8 (x-2) ^ 2 + 1/24 (x-2) ^ 3 #.