Kort spørsmål om numerisk tilnærming

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk på høyskolenivå. Alle som har kunnskapen er velkommen med et svar. Men, ikke forvent at admin i matematikk.net er spesielt aktive her.

Moderatorer: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

Svar
krje1980
Leibniz
Leibniz
Innlegg: 964
Registrert: 04/04-2009 20:55

Hei.

En del av problemene jeg støter på for tiden løses av boken ved å gjøre numeriske tilnærminger. I og med at jeg ikke har hatt dette tidligere sliter jeg ofte litt med å se motivasjonen bak det som gjøres.

Et kort eksempel er som følger:

Gitt:

[tex]\lambda = \frac{1}{\epsilon}[-1 + \sqrt{1 - \epsilon}][/tex]

Her skriver boken:

For small [tex]\epsilon[/tex]:

[tex]\lambda = \frac{1}{\epsilon}[-1 + \sqrt{1 - \epsilon}] = \frac{1}{\epsilon}[-1 + 1 - \frac{1}{2}\epsilon + O(\epsilon^2)] = -\frac{1}{2} + O(\epsilon)[/tex]

Jeg ser jo har at uttrykket under kvadratroten blir tilnærmet 1 når [tex]\epsilon[/tex] er liten, men hva er motivasjonen for la neste ledd være [tex]-\frac{1}{2}\epsilon[/tex]? Hvor kommer denne brøken fra?

Veldig takknemlig dersom noen kan forklare dette for meg.
espen180
Gauss
Gauss
Innlegg: 2578
Registrert: 03/03-2008 15:07
Sted: Trondheim

Det er en første ordens Taylorutvikling.

[tex]\left.\frac{d}{dx}\sqrt{1-x}\right|_{x=0}\quad =\frac{-1}{2\sqrt{1+0}}=-\frac12[/tex]

Så [tex]\sqrt{1+x}=1-\frac12 x + \mathcal{O}(x^2)[/tex]
krje1980
Leibniz
Leibniz
Innlegg: 964
Registrert: 04/04-2009 20:55

Å ja! Selvsagt. Duh! Takk for hjelpen begge to!
Svar