【常见泰勒公式10个】泰勒公式是数学中非常重要的工具,广泛应用于近似计算、函数展开和数值分析等领域。它通过将一个函数在某一点附近用多项式来表示,从而简化复杂的函数运算。以下是常见的10个泰勒公式,适用于不同类型的函数,并附有对应的展开形式和收敛条件。
一、总结
泰勒级数是将一个可导函数在某一点附近用无穷级数的形式表示出来。若该点为0,则称为麦克劳林级数。以下列出的是最常用、最基础的10个泰勒公式,涵盖指数函数、三角函数、对数函数、反三角函数等。
二、常见泰勒公式表格
| 公式名称 | 函数表达式 | 泰勒展开式(在x=0处) | 收敛区间 | ||
| 指数函数 | $ e^x $ | $ \sum_{n=0}^{\infty} \frac{x^n}{n!} $ | $ (-\infty, +\infty) $ | ||
| 正弦函数 | $ \sin x $ | $ \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-1)^n x^{2n+1}}{(2n+1)!} $ | $ (-\infty, +\infty) $ | ||
| 余弦函数 | $ \cos x $ | $ \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-1)^n x^{2n}}{(2n)!} $ | $ (-\infty, +\infty) $ | ||
| 自然对数 | $ \ln(1+x) $ | $ \sum_{n=1}^{\infty} \frac{(-1)^{n+1} x^n}{n} $ | $ -1 < x \leq 1 $ | ||
| 反正切函数 | $ \arctan x $ | $ \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-1)^n x^{2n+1}}{2n+1} $ | $ -1 \leq x \leq 1 $ | ||
| 幂函数 | $ (1+x)^k $ | $ \sum_{n=0}^{\infty} \binom{k}{n} x^n $ | $ | x | < 1 $(当k为非整数时) |
| 双曲正弦 | $ \sinh x $ | $ \sum_{n=0}^{\infty} \frac{x^{2n+1}}{(2n+1)!} $ | $ (-\infty, +\infty) $ | ||
| 双曲余弦 | $ \cosh x $ | $ \sum_{n=0}^{\infty} \frac{x^{2n}}{(2n)!} $ | $ (-\infty, +\infty) $ | ||
| 对数函数 | $ \ln(1-x) $ | $ -\sum_{n=1}^{\infty} \frac{x^n}{n} $ | $ -1 \leq x < 1 $ | ||
| 逆函数 | $ \frac{1}{1-x} $ | $ \sum_{n=0}^{\infty} x^n $ | $ | x | < 1 $ |
三、小结
这些泰勒公式在数学、物理、工程等多个领域都有广泛应用。例如,在微积分中,它们可以用来求解极限、判断函数的奇偶性;在数值分析中,可以用于近似计算;在信号处理中,可用于傅里叶级数的构造等。
掌握这些基本的泰勒展开式,有助于理解更复杂的数学问题,并提升解决实际问题的能力。建议在学习过程中多进行推导练习,以加深对公式的理解和记忆。
以上就是【常见泰勒公式10个】相关内容,希望对您有所帮助。


