证明带有皮亚诺型余项的泰勒公式

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/11 19:05:02
为什么在证明带有皮亚诺型余项的泰勒公式时,不能使用N次洛必达法则,它哪一点不符合洛必达法则的条件,谢谢

我不知道你用的哪一本书,但是我猜你用的是我下面的证明方法。
首先明确一点,就是带皮亚诺型余项的泰勒公式相比带拉格朗日的条件要松一阶,拉格朗日要求f(x) n+1阶可导,而皮亚诺只需要n阶可导。

证明原理:构造一个多项式pn=Σ An*(x-x0)^n
假设构造出的pn与f(x)在x0处n阶相切,即二者在x0的原函数值与1~n阶的每一阶导数都想同,另设R=f(x)-pn,则只要证明,系数An与泰勒公式中的系数一致,且R为x→x0的(x-x0)^n的高阶无穷小即可。
相信你问这个问题的时候,系数An与泰勒公式中的系数一致这个问题你已经解决,其实就是展开,发现确实是一样的,利用f(n)(x)=p(n)n,第一个括号内代表第n阶导数。
那么第二步来了,只要证 R / ((x-x0)^n)在x→x0处极限为0,高阶无穷小的定义。
不难看出 R在x0处的极限为0,((x-x0)^n)在x0处极限也为0,所以可以用洛必达法则,但是这也是关键点,因为而皮亚诺只需要n阶可导,我们最多只能使用洛必达n-1次,使用了n-1次洛必达之后,我们发现lim R / ((x-x0)^n)=R(n-1)/ (n!(x-x0))=n! * lim R / ((x-x0)^n)=(R(n-1)-R(n-1)|x=x0)/ (n!(x-x0))=n! * R(n)=n!(f(n)(x)-p(n)n)=0,得证。而如果用n次洛必达,我们不知道n+1阶是可导的,所以无法证明R(n+1)=0.

余项,
因为余项仅仅表示无穷小的阶,作为o(x^n),只能说明o(x^n)/x^n->0
别的性质都不知道。

尤其是作为余项不一定可导。所以不能够使用L'Hospital法则.