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PowerSeriesExpansionandItsApplications
Intheprevioussection,wediscusstheconvergenceofpowerseries,initsconvergenceregion,thepowerseriesalwaysconvergestoafunction.Forthesimplepowerseries,butalsowithitemizedderivative,orquadraturemethods,findthisandfunction.Thissectionwilldiscussanotherissue,foranarbitraryfunction,canbeexpandedinapowerseries,andlaunchedinto.
Whetherthepowerseriesasandfunction?Thefollowingdiscussionwilladdressthisissue.
1Maclaurin(Maclaurin)formula
Polynomialpowerseriescanbeseenasanextensionofreality,soconsiderthefunctioncanexpandintopowerseries,youcanfromthefunctionandpolynomialsstarttosolvethisproblem.Tothisend,togiveherewithoutproofthefollowingformula.
Taylor(Taylor)formula,ifthefunctionatinaneighborhoodthatuntilthederivativeoforder,thenintheneighborhoodofthefollowingformula:
(9-5-1)
Among
ThatfortheLagrangianremainder.That(9-5-1)-typeformulafortheTaylor.
Ifso,get
,(9-5-2)
Atthispoint,
That(9-5-2)typeformulafortheMaclaurin.
Formulashowsthatanyfunctionaslongasuntilthederivative,canbeequaltoapolynomialandaremainder.
Wecallthefollowingpowerseries
(9-5-3)
FortheMaclaurinseries.
So,isittofortheSumfunctions?IftheorderMaclaurinseries(9-5-3)thefirstitemsandfor,which
Then,theseries(9-5-3)convergestothefunctiontheconditions
NotingMaclaurinformula(9-5-2)andtheMaclaurinseries(9-5-3)therelationshipbetweentheknown
Thus,when
There,
Viceversa.Thatif
Unitsmust
ThisindicatesthattheMaclaurinseries(9-5-3)toandfunctionastheMaclaurinformula(9-5-2)oftheremainderterm(when).
Inthisway,wegetafunctionthepowerseriesexpansion:
.(9-5-4)
Itisthefunctionthepowerseriesexpression,if,thefunctionofthepowerseriesexpansionisunique.Infact,assumingthefunct
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