Mikä on Taylorin laajennus e ^ (- 2x) keskellä x = 0?

Mikä on Taylorin laajennus e ^ (- 2x) keskellä x = 0?
Anonim

Vastaus:

#e ^ (- 2 x) = sum_ (n = 0) ^ oo (-2) ^ n / (n!) x ^ n = 12 x + 2x ^ 2-4 / 3x ^ 3 + 2 / 3x ^ 4 … #

Selitys:

Taylor-sarjan tapaus laajeni #0# sitä kutsutaan Maclaurin-sarjaksi. Maclaurin-sarjan yleinen kaava on:

#f (x) = sum_ (n = 0) ^ oof ^ n (0) / (n!) x ^ n #

Voit määrittää sarjan toiminnallemme aloittaa toiminnolla # E ^ x # ja sitten käyttää sitä selvittääkseen kaavan #E ^ (- 2 x) #.

Maclaurin-sarjan rakentamiseksi meidän on selvitettävä n. Johdannainen # E ^ x #. Jos otamme muutamia johdannaisia, voimme nähdä nopeasti mallin:

#F (x) = e ^ x #

#f '(x) = e ^ x #

#f '' (x) = e ^ x #

Itse asiassa n. Johdannainen # E ^ x # on vain # E ^ x #. Voimme liittää tämän Maclaurin-kaavaan:

# E ^ x = sum_ (n = 0) ^ onin synteesi ^ 0 / (n!) X ^ n = sum_ (n = 0) ^ oox ^ n / (n!) = 1 + x / (1!) + X ^ 2 / (2!) + x ^ 3 / (3!) … #

Nyt kun meillä on taylor-sarja # E ^ x #, voimme vain korvata kaikki # X #on mukana # -2x # saada sarja #E ^ (- 2 x) #:

#e ^ (- 2 x) = sum_ (n = 0) ^ oo (-2x) ^ n / (n!) = sum_ (n = 0) ^ oo (-2) ^ n / (n!) x ^ n = #

# = 1-2 / (1!) X + 4 / (2!) X ^ 2-8 / (3!) X ^ 3 + 16 / (4!) X ^ 4 … = #

# = 12 x + 2x ^ 2-4 / 3x ^ 3 + 2 / 3x ^ 4 … #

mikä on se sarja, jota etsimme.