大学微积分24个基本积分公式公式

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2018考研数学常用微积分公式大全
13:58:30 来源:网络
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我会更新大学微积分
分析化学----有机化学-----物理化学-----结构化学
当然最主要的是题解
好,下面进入正题:
ps:本文章知识来源于山东大学张天德教授和清华大学唐志明,如果你还是不懂的话可以去mooc上再看一下;
一:带有peano型余项的Taylor公式
question:我们知道了函数在某一点的导数值怎么利用这一点的导数在这个函数附近用一个多项式函数来近似这个函数?
我们知道在 |x| 很小的时候e^x ≈ 1 + x;sin x ≈ x ln(1 + x) = x
但是这有很多缺点1. 精确度不高(在做题中是致命的)2.无法估计误差
那么我们如何构造这个多项式?构造出的多项式又要满足什么样的条件呢?
我们先介绍下peano型余项的Taylor‘;
我们在讲函数连续性的时候知道f(x)在x0 连续 那么函数f(x)在x0的极限就等于f(x0)即f(x) = f(x0)+ o(1)那么是不是我们可以这么理解:
如果一个函数是连续的我们就可以在这个函数附近用一个常数去近似这个函数值,并且他们的差是一个无穷小量
我们还知道f(x)在x0可导,也就是可微,那么函数f(x) - f(x0)就应该=函数在这一点的微分
所以f(x) - f(x0) =
f ' (x0)(x - x0) +o(x -x0)
把 f(x0)移到右边 那么我们也可以像上面那么理解
我们继续推广
那么二阶导数,三阶导数甚至n阶导数呢?Taylor公式告诉我们可以这么做
首先我们要知道多项式的系数
我们不妨假设这个函数f(x)本身就是一个n次多项式其系数升序排列 第i 项前面的系数是c [ i ]
在a点附近就是f(a+h)h是一个很小的数 看他能不能用a+h 代替而且他们的差是自变量该变量h的高阶无穷小
利用二项式定理知道h的最高次项的系数就是n 对他合并 做升序排列 第i项前面的系数是a[i]
显然上面的二式是严格相等的
令h = 0 f(a )= a[0]
求那个一阶导数 在令h = 0
再求导 反复循环 until cnt = i 我们会发现a[i]数组我们已经结了出来 其中a[i] = 1/i!* f(i)(a)
ps:一般的第一个括号表示n阶导数
定义:if f(x)
在x0 有n阶导数 那么Tn(x) = ∑f(k)(x0)/k!
* (x - x0)^k 为函数在x0的n次Taylor公式
定义: if f(x)
x0 ..............................................+o[(x - x0)^n]
..................带有peano型余项的..............
o[(x - x0)^n] 叫做peano型余项
prove:已知f(k)(a)
= Tn(k)(a)
就是要证明[f(x) - Tn(x)]
/(x - a)^ n的极限趋近于0
不妨假设这个x离a足够近反复运用洛必达法则一直用到f的n-1阶导数得到
[f(n-1)(x) - Tn(n-1)(x)]
/(x - a)* n!由于前面都是0,故只需要关心他的n次Taylor的最后两项就可以了
他的n-1阶导数往上式一代 显然趋近于0 这就证明了函数f(x)在x0点的带有peano型余项的Taylor公式
peano型余项是一个定性的估计 定量的话还是要用到拉格朗日型余项
而然在计算中peano型余项显然更好一点,而且做题的时候我们可以人为控制精度
本章第二节将介绍拉格朗日型余项和常见函数的展开
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