Taylor (MacLaurin)-rekker, konvergens

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.

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

Post Reply
Aleks855
Rasch
Rasch
Posts: 6874
Joined: 19/03-2011 15:19
Location: Trondheim
Contact:

Fikk et tips (av Nebu) om å bruke Taylor-utviklinger av kjipe funksjoner når de eksempelvis skal evalueres med bestemte integral og slikt.

Har lært hva en Taylor-rekke er, og hvordan man regner den ut, men det jeg ikke har funnet ut er hvordan man vet hvor mange ledd man skal bruke for å få konvergens på et visst intervall.

Eksempelvis, hvis vi har integralet [tex]I=\int_0^1 \sin (\ln x ))dx[/tex]...

Hvilken x-verdi lønner det seg å utvikle rekka fra? 0, 1, eller kanskje 0.5?

Og når vet jeg at jeg har nok ledd til at jeg har konvergens på intervallet [tex]x\in [0, \ 1][/tex], slik at integralet av Taylor-rekka blir likt integralet av den opprinnelige funksjonen?
Image
Gustav
Tyrann
Tyrann
Posts: 4563
Joined: 12/12-2008 12:44

Generelt vil uniform konvergens være tilstrekkelig for å kunne bytte om integralet og en uendelig sum. (dog er dette ikke en nødvendig betingelse).

(for en mer avansert versjon, se http://en.wikipedia.org/wiki/Fubini_theorem)

Det du gjør er formelt sett å benytte alle leddene i Taylorrekka. Om du utvikler om x=0 må du forsikre deg om at konvergensintervallet dekker hele integrasjonsområdet. Det spiller for øvrig ingen rolle hvilken x-verdi du rekkeutvikler etter sålenge konvergensradien om punktet dekker integrasjonsområdet.
Aleks855
Rasch
Rasch
Posts: 6874
Joined: 19/03-2011 15:19
Location: Trondheim
Contact:

Er konvergensradien noe man kan regne ut for hånd?
Image
Gustav
Tyrann
Tyrann
Posts: 4563
Joined: 12/12-2008 12:44

Ja, men når det gjelder taylorrekka til sinusfunksjonen er konvergensradien uendelig, så du trenger ikke bry deg så mye om den her. http://www.wolframalpha.com/input/?i=ta ... ries+sin+x

Bruk at [tex]\int_a^b\sum_{0}^\infty a_n(x)\,dx=\sum_{0}^\infty \int_a^ba_n(x)\,dx[/tex], der den uendelige summen er Taylorutviklinga, og se hva du får. Du må altså identifisere den nye summen på høyresida etter at du har integrert hvert ledd i rekka.
Post Reply