作业帮泰勒公式的历史及应用
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/05 13:29:59
泰勒公式的历史及应用
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泰勒公式的历史及应用
泰勒
18世纪早期英国牛顿学派最优秀代表人物之一的英国数学家泰勒（Brook Taylor）,于1685 年8月18日在米德尔塞克斯的埃 德蒙顿出生.1709年后移居伦敦,获法学硕士学位.他在 1712年当选为英国皇家学 会会员,并于两年后获法学博士学位.同年（即1714年）出任 英国皇家学会秘书,四年 后因健康理由辞退职务.1717年,他以泰勒定理求解了数值方程.最后在1731年1 2月29日于伦敦逝世.
泰勒的主要着作是1715年出版的《正 的和反的增量方法》,书内以下列形式陈述出他已于 1712年7月给其老师梅钦（数学家 、天文学家）信中首先提出的着名定理——泰勒定理：式内v为独立变量的增量,及 为流数.他假定z随时间均匀变化,则为常数.上述公式以现代 形式表示则为：这公式是从格雷戈里－牛顿插值公式发展而成 的,当x＝0时便称作马克劳林定理.1772年,拉格朗日强调了此公式之重要性,而且 称之为微分学基本定理,但泰勒于证明当中并没有考虑 级数的收敛性,因而使证明不严谨,这工作直至十九世纪二十年代才由柯西完成.
泰勒公式在x=a处展开为
f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)+(1/2!)f''(a)(x-a)^2+……+(1/n!)f(n)(a)(x-a)^n+……
设幂级数为f(x)=a0+a1(x-a)+a2(x-a)^2+……①
令x=a则a0=f(a)
将①式两边求一阶导数,得
f'(x)=a1+2a2(x-a)+3a3(x-a)^2+……②
令x=a,得a1=f'(a)
对②两边求导,得
f"(x)=2!a2+a3(x-a)+……
令x=a,得a2=f''(a)/2!
继续下去可得an=f(n)(a)/n!
所以f(x)在x=a处的泰勒公式为：
f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)+[f''(a)/2!](x-a)^2+……+[f(n)(a)/n!](a)(x-a)^n+……
应用：用泰勒公式可把f(x)展开成幂级数,从而可以进行近似计算,也可以计算极限值,等等.
另外,一阶泰勒公式就是拉格朗日微分中值定理
f(b)=f(a)+f(ε)(b-a),ε介于a与b之间.