泰勒公式(狗3定理-张宇)【结合例题】
创始人
2025-05-28 10:14:53

题目描述

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题目解析

我们将题目得到的条件化成数学式子得到

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特别处理 x - sinx

然后,看到x 和 sin x 就要意识到这两个是一个可导函数,而且sin x 可以 听相声泰勒(太乐)而裂开

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-K3D3qfPu-1678873818964)(assets/image-20230315172837-qm5j0bo.png)]

\sin  x = x - \frac{1}{3!} x^{3} + \frac{1}{5!}x^{5} + …  

当 x -> 0的时候,x - sinx 将会等于下面的式子:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-fuTmITFa-1678873818964)(assets/image-20230315173611-t1oz72q.png)]

\lim_{x \to 0} (x - \sin x ) =  x - (x - \frac{1}{3!} x ^{3} + o(x^{3}) )

因为[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-hbSXEjMn-1678873818965)(assets/image-20230315173457-yy2jdbi.png)]是高阶无穷小量,也就是说 x - sinx 基本上就和 [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-kr7klhjh-1678873818965)(assets/image-20230315173620-8xpb0j2.png)]
高阶无穷小量,也就是说 x - sinx 基本上就和在这里插入图片描述
靠得很近

所以得到,当x -> 0时,得到

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-PrZEk8FG-1678873818965)(assets/image-20230315173650-8w2yri9.png)]

我们将sinx 带入得到式子如下:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-P7GTrxCD-1678873818965)(assets/image-20230315173744-q4hfiqz.png)]

约去式子得到

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-KJ7OvDfI-1678873818965)(assets/image-20230315173809-nw1jp0o.png)]

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扩展一下

通过上面题目得到的结论,我们可以进行扩展,例如

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-bT8jWbQz-1678873818966)(assets/image-20230315174049-yqbmwrf.png)]

这就是张宇老师著名的狗3定理

尝试一下

我们现在尝试做一道题试试

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-gwbqfNBH-1678873818966)(assets/image-20230315174259-uvdmvb2.png)]

首先,我们找一下狗在哪里,很明显的是

当x ->0时,sinx ->0

所以,这里的狗就是sinx

因此我们得到

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-z9CuMONX-1678873818966)(assets/image-20230315174407-kevshfr.png)]

继续计算得到

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-AOIWwSMg-1678873818967)(assets/image-20230315174424-fpo4nyz.png)]

另外,我们知道当x -> 0,时x ~ sinx

所以得到

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-A7KlEMKw-1678873818967)(assets/image-20230315174500-r9z78ey.png)]

所以,答案就是1/6

重要的结论

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-LVQi7FRF-1678873818967)(assets/image-20230315174630-9oy397a.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-yCcxpmYn-1678873818967)(assets/image-20230315174704-q72czvb.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-pMIdhY7G-1678873818967)(assets/image-20230315174720-ox6kcu9.png)]

泰勒公式的结论

因为sinx奇函数,所以得到的展开式都是奇数!!!

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-YPMu2am0-1678873818968)(assets/image-20230315174849-dxwkz3g.png)]

因为cosx是偶函数,所以得到的展开式都是偶数!!!

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-l13EnnKE-1678873818968)(assets/image-20230315174942-vkjo0zx.png)]

数学的统一美

在这里插入图片描述
也就是说,任意f对应唯一的an,反之亦然(任意的an对应唯一的f

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