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


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе "Помогите решить/разобраться (М)".

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Разложение функций в степенной ряд
Сообщение26.07.2013, 14:05 
Аватара пользователя


03/06/13
116
Екатеринбург
Уважаемые математики, не подскажите ли в какой степенной ряд раскладывается функция $\tg(x)$ в окрестности точки $x=0$. Или справочник, где можно найти общий член этого ряда.
Вот разложение, которое я посчитал до 9-ого члена, но общей закономерности подметить не могу:
$\tg x\sim x+\frac{x^3}{3}+\frac{2x^5}{15}+\frac{17x^7}{315}+\frac{62x^9}{2835}+\ldots;  x\rightarrow 0$
Отношение знаменателей (большего к меньшему) коэффициентов у соседних членов представляет собой целые числа (по крайней мере, для этих членов): $3:1=3; 15:3=5; 315:15=21; 2835:315=9$; - и здесь не могу увидеть закономерности.
Вообще меня интересует разложение $\arctg(x)$ в ряд, которое я не могу найти.
Когда я посчитал несколько первых производных, у меня сложилось впечатление, что разложение будет таким:
$\arctg(x)\sim x-\frac{x^3}{3}+\frac{x^5}{5}-\frac{x^7}{7}+…+(-1)^{(n+1)}\frac{x^{2n-1}}{2n-1}+…;   x\rightarrow 0$
Верно ли это??!
Если это верно, то как проще всего это доказать? У меня была идея воспользоваться соотношением $\tg(\arctg x)=x$ и искать коэф. из системы
$(Ax+Bx^3+Cx^5+\ldots)+\frac{1}{3}(Ax+Bx^3+Cx^5+\ldots)^3+\frac{2}{15}( Ax+Bx^3+Cx^5+\ldots)^5+\ldots=x$
но, поскольку я не могу найти общий член для разложения $\tg(x)$, видимо этот метод не приведет меня к успеху.

 i  Deggial: формулы поправил

 Профиль  
                  
 
 Re: Разложение функций в степенной ряд
Сообщение26.07.2013, 14:18 
Аватара пользователя


11/03/12
586
Беларусь, Минск
rabbit-a
http://school-collection.edu.ru/dlrstor ... ngens.html

 Профиль  
                  
 
 Re: Разложение функций в степенной ряд
Сообщение26.07.2013, 14:26 
Аватара пользователя


03/06/13
116
Екатеринбург
О, благодарю! интересно, а для арктангенса есть что-нибудь подобное?

 Профиль  
                  
 
 Re: Разложение функций в степенной ряд
Сообщение26.07.2013, 16:05 
Заслуженный участник


16/02/13
4195
Владивосток
rabbit-a в сообщении #749355 писал(а):
интересно, а для арктангенса есть что-нибудь подобное?
Это называется ряд Маклорена (смутно помнится, что раньше называлось Маклареном; уж и не знаю, то ли мой склероз, то ли новая мода), частный случай ряда Тэйлора. Ссылку не даю, уж очень общеизвестное понятие. В частности, для акртангенса обязательно есть "нечто подобное", более того, по-моему, вы его выписали правильно. Вот только там не эквивалентность, а (раз уж речь идёт о бесконечном ряде) точное равенство. И не при $x\rightarrow0$, а при $x$ в пределах круга сходимости, коего уж не помню. А, собственно, чего там помнить — единица, конечно. $-1 < x \le1$. Лучше почитайте учебники по матанализу, там есть и это, и много ещё интересного.

 Профиль  
                  
 
 Re: Разложение функций в степенной ряд
Сообщение26.07.2013, 18:27 
Заслуженный участник


09/05/13
8904
∞⠀⠀⠀⠀
rabbit-a в сообщении #749355 писал(а):
а для арктангенса есть что-нибудь подобное?

Для арктангенса все много проще. Получить просто: продифференцировать, разложить в ряд производную и проинтегрировать обратно. Обоснуете, почему это можно делать почленно, сами.

 Профиль  
                  
 
 Re: Разложение функций в степенной ряд
Сообщение27.07.2013, 07:32 
Аватара пользователя


03/06/13
116
Екатеринбург
Otto, спасибо большое! $(arctg x)'=\frac{1}{1+x^2}$ расладываю в ряд, а затем дифференцирую, ясно! Теоремы обоснования нашел.
Уважаемый iifat, спасибо. Конечно на промежутке, просто меня интересовало именно вблизи нуля. Да и вместо $\sim,$ конечно знак равенства.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 6 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

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