Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 06. 11. 2020 07:46

mikpeta
Příspěvky: 95
Reputace:   
 

Taylorova řada

Zdravím,  mám zde funkce typu např.  [mathjax](x+2)e^{3x}[/mathjax]  v bodě 1.

Jak se postupuje u takovýchto typů?

Offline

 

#2 06. 11. 2020 09:29 — Editoval Ferdish (06. 11. 2020 09:31)

Ferdish
Zablokovaný
Příspěvky: 4173
Škola: PF UPJŠ (2013), ÚEF SAV (2017)
Pozice: vedecký pracovník
Reputace:   81 
 

Re: Taylorova řada

Všeobecný predpis pre Taylorov rad [mathjax] T_{n}^{{f,a}}(x)[/mathjax] stupňa [mathjax]n[/mathjax] funkcie [mathjax]f(x)[/mathjax] v bode [mathjax]a[/mathjax] je daný predpisom

$T_{n}^{{f,a}}(x)=f(a)+\sum _{{k=1}}^{n}{\frac{f^{(k)}(a)}{k!}}(x-a)^{k}$

kde [mathjax]f^{(k)}(a)[/mathjax] znamená [mathjax]k[/mathjax]-tú deriváciu funkcie v bode [mathjax]a[/mathjax].

Neviem čo máš na mysli tým, ako u takýchto typov funkcie postupovať...je azda problémom derivácia vyšších rádov?

Offline

 

#3 06. 11. 2020 09:44

misaH
Příspěvky: 13467
 

Re: Taylorova řada

↑ Ferdish:

Parádny text...

Síce si na Taylorov rad spomínam dosť matne, ale tá kombinácia mj a Texu je pekná, doslova lahodí oku - myslím...

Offline

 

#4 06. 11. 2020 11:26

mikpeta
Příspěvky: 95
Reputace:   
 

Re: Taylorova řada

↑ Ferdish:↑ Ferdish:

Nechci to řešit pomocí jednotlivých derivací.

Např u [mathjax]e^{-2x}[/mathjax]  jsem dělal pomocí substituce, u funkce ve tvaru zlomku, jsem ji upravoval na vzorec pro součet geometrické řady...

Offline

 

#5 06. 11. 2020 12:21 — Editoval Ferdish (06. 11. 2020 18:10)

Ferdish
Zablokovaný
Příspěvky: 4173
Škola: PF UPJŠ (2013), ÚEF SAV (2017)
Pozice: vedecký pracovník
Reputace:   81 
 

Re: Taylorova řada

To je síce pekné, ale v prípade hľadania Taylorových radov zložitejších zložených funkcií môže riešenie úlohy metódou cez geometrické rady trvať neporovnateľne viac času než pomocou derivácií. Metóda pomocou derivácií je univerzálna, navyše sa zvykne hovoriť, že deriváciu dokáže spočítať aj cvičená opica (na rozdiel od integrálu).

Offline

 

#6 06. 11. 2020 12:50 — Editoval surovec (06. 11. 2020 12:51)

surovec
Příspěvky: 1166
Reputace:   25 
 

Re: Taylorova řada

↑ mikpeta:
Co takhle roznásobit Taylora pro [mathjax]\mathrm{e}^{3x}[/mathjax] a funkci [mathjax]x+2[/mathjax]?

Offline

 

#7 06. 11. 2020 14:38

mikpeta
Příspěvky: 95
Reputace:   
 

Re: Taylorova řada

↑ surovec:

[mathjax](x+2) \sum_{0}^{\infty \frac{3^{n}e^{3}(x-1)^{n}}{n!}}  ?[/mathjax]

Offline

 

#8 06. 11. 2020 17:54

Jj
Příspěvky: 8769
Škola: VŠB, absolv. r. 1970
Pozice: Důchodce
Reputace:   599 
 

Re: Taylorova řada

↑ mikpeta:

Hezký den.

Řekl bych, že

$=((x-1)+3) \sum_{0}^{\infty} \frac{3^{n} e^{3}(x-1)^{n}}{n!}=\nl =e^3\sum_0^{\infty} \frac{3^{n} (x-1)^{n+1}}{n!}+e^3\sum_0^{\infty} \frac{3^{n+1} (x-1)^{n}}{n!}=\nl
=3e^3+e^3\sum_0^{\infty} \frac{3^{n} (x-1)^{n+1}}{n!}+e^3\sum_0^{\infty} \frac{3^{n+2} (x-1)^{n+1}}{(n+1)!}=\nl
=3e^3+e^3 \sum_0^{\infty}\left( \frac{(n+1)3^{n}(x-1)^{n+1}}{(n+1)!}+\frac{3^{n+2} (x-1)^{n+1}}{(n+1)!}\right)=\nl
=3e^3+e^3 \sum_0^{\infty}\frac{(n+10)3^{n}(x-1)^{n+1}}{(n+1)!}$

pokud jsem se nepřeklepl (ovšem viz ↑ Ferdish:, při výpočtu se nesčítá geom. řada -> asi může být někdy problém s konvergencí po substituci x -> x - x0, ... ?).


Pokud se tedy nemýlím.

Offline

 

#9 06. 11. 2020 18:50

ezel007
Příspěvky: 49
Reputace:   
 

Re: Taylorova řada

↑ Jj:

Jak se došlo k tomu druhému řádku?

Offline

 

#10 06. 11. 2020 18:54 — Editoval misaH (06. 11. 2020 18:57)

misaH
Příspěvky: 13467
 

Re: Taylorova řada

↑ ezel007:

Nebude to preto, lebo:

[mathjax]e^3[/mathjax] je konštanta

[mathjax]3\cdot3^n=3^{n+1}[/mathjax]

[mathjax](x-1)(x-1)^n=(x-1)^{n+1}[/mathjax] ?

Tipujem, že sa roznásobovalo súčtom pred zátvorkou...

(Kolega Jj snad promine, zdravím - nikoho som nevidela...)

Offline

 

#11 06. 11. 2020 18:58

Jj
Příspěvky: 8769
Škola: VŠB, absolv. r. 1970
Pozice: Důchodce
Reputace:   599 
 

Re: Taylorova řada

↑ misaH:

Díky a zdravím :-)


Pokud se tedy nemýlím.

Offline

 

#12 06. 11. 2020 18:59

ezel007
Příspěvky: 49
Reputace:   
 

Re: Taylorova řada

Joo jsem na to šel trochu složitěji, ale došel jsem k tomu taky  [mathjax][(x-1)+3] e^{3(x-1)+3} = (x-1)e^{3}e^{3(x-1)} + 3e^{3}e^{3(x-1)} [/mathjax]
A dostanu tedy po úpravách druhý řádek. Otázka je tedy , čím dostanu ten řádek třetí.

Offline

 

#13 06. 11. 2020 20:06

Jj
Příspěvky: 8769
Škola: VŠB, absolv. r. 1970
Pozice: Důchodce
Reputace:   599 
 

Re: Taylorova řada

↑ ezel007:

První sumační výraz se nemění, druhý:

$e^3\sum_0^{\infty} \frac{3^{n+1} (x-1)^{n}}{n!}=\nl
e^3\left(\sum_{n=0} \frac{3^{n+1} (x-1)^{n}}{n!}+\sum_1^{\infty} \frac{3^{n+1} (x-1)^{n}}{n!}\right)=\nl
e^3\left(\sum_{n=0} \frac{3^{0+1} (x-1)^{0}}{0!}+\sum_0^{\infty} \frac{3^{n+2} (x-1)^{n+1}}{(n+1)!}\right)=\nl
=e^3\left(3+\sum_0^{\infty} \frac{3^{n+2} (x-1)^{n+1}}{(n+1)!}\right)=\cdots$


Pokud se tedy nemýlím.

Offline

 

#14 07. 11. 2020 09:14

ezel007
Příspěvky: 49
Reputace:   
 

Re: Taylorova řada

↑ Jj:

1) A proč se zrovna první nemění a druhý jo?

2) U toho sumačního výrazu od jedničky se dostanu jak k tomu výrazu na třetím řádku od nuly?

Offline

 

#15 07. 11. 2020 19:19 — Editoval Jj (07. 11. 2020 19:21)

Jj
Příspěvky: 8769
Škola: VŠB, absolv. r. 1970
Pozice: Důchodce
Reputace:   599 
 

Re: Taylorova řada

↑ ezel007:

Nějak nevidím nic moc přínosného v  pitvání  drobných dílčích kroků v (snad) možném postupu řešení. Celý  je orientován tak, aby byla nalezena formule pro potenční řadu podle výchozích úvah kolegů ↑ surovce:, ↑ mikpety:.

Od třetího řádku řešení šlo v podstatě o snahu uvést dva vzniklé sumační  výrazy na  formálně shodný tvar, aby je  bylo možno sloučit do jednoho výrazu (a zvolil jsem zrovna úpravu druhého výrazu na tvar prvního). Jistě bude více možností řešení.

Můžete si v zájmu pochopení postup rozebrat, rozepsat apod. a nedivil bych se, kdybyste nalezl průhlednější (ne tak vyumělkované) řešení.


Pokud se tedy nemýlím.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson