Was ist die Taylorreihenerweiterung für die Tangensfunktion (tanx)?

Antworten:

# tan x = x + 1/3x^3 +2/15x^5 + ...#

Erläuterung:

Die Maclaurin-Reihe ist gegeben durch

# f(x) = f(0) + (f'(0))/(1!)x + (f''(0))/(2!)x^2 + (f'''(0))/(3!)x^3 + ... (f^((n))(0))/(n!)x^n + ...#

Wir beginnen mit der Funktion

# f^((0))(x) = f(x) = tanx #

Dann berechnen wir die ersten Ableitungen:

# = sec^2(x) #

# f^((2))(x) = (2 sec^2x)(secx tanx)() #
# = 2 sec^2x tanx #
# = 2 (1+tan^2x) tanx #
# = 2 (tanx+tan^3x) #

# f^((3))(x) = 2{sec^2x+3tan^2x sec^2x} #
# = 2sec^2x{1+3tan^2x} #
# = 2sec^2x{1+3(sec^2x-1)} #
# = 2sec^2x{1+3sec^2x-3} #
# = 6sec^4x-4sec^2x #

# vdots #

Jetzt haben wir die Ableitungen, wir können ihre Werte berechnen, wenn #x=0#

# f^((0))(x) = 0 #
# f^((1))(x) = 1 #
# f^((2))(x) = 0 #
# f^((3))(x) = 2 #
# vdots #

Was uns erlaubt, die Maclaurin-Serie zu bilden:

# f(x) = (0) + (1)/(1)x + (0)/(2)x^2 + (2)/(6)x^3 + ... (f^((n))(0))/(n!)x^n + ...#

# = x + 1/3x^3 + 2/15^5x^5 + ... #

Schreibe einen Kommentar