calculus

Chuỗi Taylor

Chuỗi Taylor xấp xỉ một hàm trơn bằng đa thức vô hạn bậc được xây dựng từ các đạo hàm của nó tại một điểm duy nhất. Cắt ngắn cho ta các xấp xỉ đa thức.

Chuỗi Taylor của hàm số ff tại điểm aa

f(x)=n=0f(n)(a)n!(xa)n=f(a)+f(a)(xa)+f(a)2!(xa)2+f(x) = \sum_{n=0}^\infty \frac{f^{(n)}(a)}{n!}(x - a)^n = f(a) + f'(a)(x-a) + \frac{f''(a)}{2!}(x-a)^2 + \cdots

Khi a=0a = 0, chuỗi được gọi là chuỗi Maclaurin.

Các khai triển nổi tiếng:

  • ex=xnn!e^x = \sum \frac{x^n}{n!}
  • sinx=(1)nx2n+1(2n+1)!\sin x = \sum \frac{(-1)^n x^{2n+1}}{(2n+1)!}
  • cosx=(1)nx2n(2n)!\cos x = \sum \frac{(-1)^n x^{2n}}{(2n)!}
  • 11x=xn\frac{1}{1-x} = \sum x^n (với x<1|x| < 1).

Cắt ngắn chuỗi ở bậc nn cho ta một xấp xỉ đa thức. Đây là cách các máy tính tính toán lượng giác và hàm mũ nội bộ và cách vật lý xấp xỉ hành vi "góc nhỏ" hay "vận tốc thấp". Chuỗi Taylor tồn tại bất cứ nơi nào hàm số là khả vi vô hạn lần và số dư hội tụ về không.