求arctan(x)带拉格朗日余项的5阶麦克劳林公式

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/17 11:58:22
请详细写出推导arctan(x)带拉格朗日余项的5阶麦克劳林公式的过程,如果推导的数学式子复杂用图片说明,则更好,谢谢!
拉格朗日余项好像还有 <ξ< 的这个东西

这个题目可以这样做
因为arctan(x)的导数(arctan(x))'=1/(1+x^2) (1)

然后由1/(1-x)=1+x+x^2+x^3......(2)(当x趋近于0时)这个可以对右边用等比数列求和公式求出

右边=1*(1-x^n)/(1-x)=1/(1-x)这样我们就证明了(2)式在趋近于0时是成立的。(为什么要趋近于0,这是由于麦克劳林公式展开就要这个条件)
然后我们对(1)式右边运用(2)这个公式

可以得出(1)等于(arctan(x))'=1/(1-(-x^2))=1+(-x^2)+(-x^2)^2+(-x^2)^3+...(3)

然后对(3)式两边积分,左边就是acrtan(x)了
右边就是下式
ans =

x-1/3*x^3+1/5*x^5 ....

你要是还不会就用matlab为个软件,输入
syms x
taylor(atan(x))
也可以得出同样的结论!

这个题求的是麦克劳林展开,也只能求这个展开,我们目前求不出有拉格朗日余项的麦克劳林公式。麦克劳林公式在定义的时候一般就是不带拉格朗日余项的.
我刚才查了下matlab的功能,也没有这个,这个题考你的是如何转化问题,把无法求N阶导的函数展开,要先求导再展开再积分。正是因为它的原函数无法不N阶导,所以不法求出余项!

只要把最后一项f(x)的n+1次方导数换成f(ξ)的n+1次方导数就行了,其它的不变