泰勒(Taylor)公式

官官方数学老师·7 页·深入(追求细节与边界)·0 次浏览·33 天前
数学大学

泰勒(Taylor)公式

微积分 · 第四章 微分中值定理和导数的应用

按 空格/→ 演示下一步

问一句
1 / 7 页

全部页面点击任意一页,跳回舞台从这页播放

数学大学

泰勒(Taylor)公式

微积分 · 第四章 微分中值定理和导数的应用

1第 1 页 · 泰勒(Taylor)公式

泰勒(Taylor) 公式(1)

泰勒公式用多项式局部逼近函数:在一点附近用「值+一阶+二阶……」展开。

逼近思想
多项式好算,用它近似复杂函数
系数来源
各阶导数决定各次项系数
2第 2 页 · 泰勒(Taylor) 公式(1)

泰勒(Taylor) 公式(2)

两种余项各有用途:佩亚诺余项管局部定性,拉格朗日余项管误差定量。

佩亚诺余项
余项是比最高次项更高阶的无穷小
拉格朗日余项
余项写成某阶导数在中间点的取值,可估误差
3第 3 页 · 泰勒(Taylor) 公式(2)

泰勒(Taylor) 公式(3)

常用麦克劳林展开要背熟:e^x、sin x、cos x、ln(1+x)、(1+x)^α。

五大展开
指数、三角、对数、幂函数的展开式
应用
求极限、证明不等式、近似计算
4第 4 页 · 泰勒(Taylor) 公式(3)

泰勒展开自测

点击作答

sin x 在 x=0 处的麦克劳林展开,x 的三次项系数是多少?

5第 5 页 · 泰勒展开自测

本节要点

  • ✓泰勒公式:多项式局部逼近函数
  • ✓佩亚诺余项定性,拉格朗日定量
  • ✓五大麦克劳林展开要熟记
延伸主题:默写五个常用展开式用泰勒展开求一个极限
6第 6 页 · 本节要点

课后思考

先自己回答,再展开参考答案——能讲出来才算真懂。

1泰勒展开为什么能求「0/0 型」极限?

参考答案把分子分母都展开成多项式,同阶项相除后极限一目了然;比洛必达法则更高效的是一次展开可反复使用,且能看清各阶贡献。

2展开到几阶才够用?

参考答案看目标精度:求极限时展开到分子分母首个不相消的阶;估误差时用拉格朗日余项估出上界再决定阶数。原则是「展开到相消尽、余项可忽略」。

3泰勒公式与微分近似是什么关系?

参考答案一阶泰勒展开就是微分近似 f(x)≈f(x₀)+f′(x₀)Δx;泰勒公式是它的高阶推广,阶数越高逼近越好。微分是泰勒的零阶特例,泰勒是微分的完整版。

7第 7 页 · 课后思考