2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




На страницу 1, 2  След.
 
 Разложение функции в ряд...
Сообщение30.07.2014, 13:44 
Аватара пользователя
Вот,допустим,мы раскладываем функцию:

$e^\sin(x)$
Зная разложения:
$e^x=1+x+\frac{x^2}{2}+\frac{x^3}{6}+o(x^3)$
$sin(x)=x-\frac{x^3}{6}+o(x^4)$

Я бы записал:

$e^{\sin(x)}=1+(x-\frac{x^3}{6})+\frac{(x-\frac{x^3}{6})^2}{2}+\frac{(x-\frac{x^3}{6})^3}{6}+o(x^3)$

Но в учебниках обычно записывают немного проще:
$e^{\sin(x)}=1+(x-\frac{x^3}{6})+\frac{x^2}{2}+\frac{x^3}{6}+o(x^3)$

Это делается ради удобства? Я имею ввиду: за главную часть разложения берется просто $x$, а не $x-\frac{x^3}{6}$?
Или я что-то неправильно понимаю?

 
 
 
 Re: Разложение функции в ряд...
Сообщение30.07.2014, 13:51 
PeanoJr в сообщении #891769 писал(а):
Я бы записал:

$e^\sin(x)=1+(x-\frac{x^3}{6})+\frac{(x-\frac{x^3}{6})^2}{2}+\frac{(x-\frac{x^3}{6})^3}{6}+o(x^3)$
Правильно. А дальше всё это очевидным образом упрощается до
PeanoJr в сообщении #891769 писал(а):
$e^\sin(x)=1+(x-\frac{x^3}{6})+\frac{x^2}{2}+\frac{x^3}{6}+o(x^3)$

 
 
 
 Re: Разложение функции в ряд...
Сообщение30.07.2014, 13:52 
Аватара пользователя
За главную часть ничего не берётся, да и понятия такого нет. У Вас правильно. И у них правильно. Это одно и то же. Почему? А скобки-то раскройте, вот и...

 
 
 
 Re: Разложение функции в ряд...
Сообщение30.07.2014, 14:13 
Аватара пользователя
nnosipov в сообщении #891771 писал(а):
PeanoJr в сообщении #891769 писал(а):
Я бы записал:

$e^\sin(x)=1+(x-\frac{x^3}{6})+\frac{(x-\frac{x^3}{6})^2}{2}+\frac{(x-\frac{x^3}{6})^3}{6}+o(x^3)$
Правильно. А дальше всё это очевидным образом упрощается до
PeanoJr в сообщении #891769 писал(а):
$e^\sin(x)=1+(x-\frac{x^3}{6})+\frac{x^2}{2}+\frac{x^3}{6}+o(x^3)$


Да, в итоге упростится, и все равно получится: $1+x+\frac{x^2}{2}+o(x^3)$. Упрощается очевидным, но довольно нудным образом. Мне просто показалось,что в учебнике автор подставляет не $x-\frac{x^3}{6}$, а просто ${x}$,чтобы не получать кучу слагаемых высокой девятой,седьмой,шестой степени...

 
 
 
 Re: Разложение функции в ряд...
Сообщение30.07.2014, 14:18 
Вы не указали, до какой степени требуется разложение, поэтому трудно сказать, что на самом деле нужно подставлять.

 
 
 
 Re: Разложение функции в ряд...
Сообщение30.07.2014, 14:22 
Аватара пользователя
Otta в сообщении #891791 писал(а):
Вы не указали, до какой степени требуется разложение, поэтому трудно сказать, что на самом деле нужно подставлять.


До $x^3$

 
 
 
 Re: Разложение функции в ряд...
Сообщение30.07.2014, 14:24 
Аватара пользователя
PeanoJr в сообщении #891785 писал(а):
Мне просто показалось,что в учебнике автор подставляет не $x-\frac{x^3}{6}$, а просто ${x}$,чтобы не получать кучу слагаемых высокой девятой,седьмой,шестой степени...
Просто автор уже делал это много раз и сразу видит, что если нужно разложить до кубов, то подставлять $x-\frac {x^3}6$ в степенях выше первой не имеет особого смысла - всё уйдёт в верхние степени. И он тупо подставляет $x$.

 
 
 
 Re: Разложение функции в ряд...
Сообщение30.07.2014, 14:25 
Аватара пользователя
ИСН в сообщении #891796 писал(а):
PeanoJr в сообщении #891785 писал(а):
Мне просто показалось,что в учебнике автор подставляет не $x-\frac{x^3}{6}$, а просто ${x}$,чтобы не получать кучу слагаемых высокой девятой,седьмой,шестой степени...
Просто автор уже делал это много раз и сразу видит, что если нужно разложить до кубов, то подставлять $x-\frac {x^3}6$ в степенях выше первой не имеет особого смысла - всё уйдёт в верхние степени. И он тупо подставляет $x$.


Все понятно, спасибо:)

 
 
 
 Re: Разложение функции в ряд...
Сообщение30.07.2014, 14:26 
Ну и если Вам нужно разложение до третьей степени, как же можно игнорировать третью степень? А вот всякие восьмые-девятые, понятно, побочный продукт, не надо их все аккуратно считать, они все о маленькие от $x^3$, нет?

ЗЫ Сорри, если уже лишнее.

 
 
 
 Re: Разложение функции в ряд...
Сообщение30.07.2014, 14:34 
Аватара пользователя
Ещё такой вопрос: как разложить в ряд функцию:
$f(x)=(1+x)^{x}$

 
 
 
 Re: Разложение функции в ряд...
Сообщение30.07.2014, 14:36 
Аналогично $e^{\sin{x}}$.

 
 
 
 Re: Разложение функции в ряд...
Сообщение30.07.2014, 14:43 
Аватара пользователя
nnosipov в сообщении #891807 писал(а):
Аналогично $e^{\sin{x}}$.


$(\(1+x)^{x}=e^{x\cdot\ln({1+x})}$
$x\cdot\ln({1+x})=x^2-\frac{x^3}{2}+o(x^3)$
$(\(1+x)^{x}=1+x^2-\frac{x^3}{2}+o(x^3)$

Правильно?

 
 
 
 Re: Разложение функции в ряд...
Сообщение30.07.2014, 14:45 
PeanoJr в сообщении #891810 писал(а):
Правильно?
Проверьте сами в какой-нибудь системе компьютерной алгебры.

 
 
 
 Re: Разложение функции в ряд...
Сообщение30.07.2014, 15:05 
Аватара пользователя
nnosipov в сообщении #891812 писал(а):
PeanoJr в сообщении #891810 писал(а):
Правильно?
Проверьте сами в какой-нибудь системе компьютерной алгебры.


Судя по Вольфраму, все верно.
Кудрявцев в параграфе про разложение функций в ряд пишет, что запись формул Тейлора с помощью $O$ большого иногда бывает более удобным,нежели с $o$ малым. Что имеется ввиду? В каких случаях может потребоваться разложение с $O$ большим?

 
 
 
 Re: Разложение функции в ряд...
Сообщение30.07.2014, 15:12 
Аватара пользователя
В каких хотите. Так виднее, где именно начинается мусор. Скажем, $\sin(x)=x-\frac{x^3}{6}+o(x^3)$, а может быть, там в о-малом не 3, а что-то ещё. Но: $\sin(x)=x-\frac{x^3}{6}+O(x^5)$.

 
 
 [ Сообщений: 16 ]  На страницу 1, 2  След.


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group