Mi a Taylor-sor?

f(x) = Σ f⁽ⁿ⁾(a)/n! · (x-a)ⁿ
a=0 esetén: f(x) = f(0) + f'(0)x + f''(0)x²/2! + ⋯ Brook Taylor fogalmazta meg, 1715-ben.

A Taylor-sor bármely sima függvényt végtelen polinomként fejez ki. Minden együttható egy derivált: az n-edik tag f⁽ⁿ⁾(a)/n! szorozva (x-a)ⁿ-nel. Jól viselkedő függvényeknél, mint az eˣ, a sin(x) és a cos(x), a sor mindenütt a függvény pontos értékéhez tart.

sin(x) közelítése egymást követő Taylor-polinomokkal
-3-113sin(x)xx−x³/6x−x³/6+x⁵/120-3.2-1.0713x

Minden újabb tag távolabb tolja ki a jó közelítést. Több tagot hozzáadva: sin(x) ≈ x − x³/6 + x⁵/120 − x⁷/5040 + …

A három legfontosabb Maclaurin-sor: eˣ = 1 + x + x²/2! + x³/3! + ⋯ (mindenütt konvergál); sin(x) = x - x³/3! + x⁵/5! - ⋯ (mindenütt konvergál); cos(x) = 1 - x²/2! + x⁴/4! - ⋯ (mindenütt konvergál). Ha az eˣ sorba x = iπ-t helyettesítünk, megkapjuk Euler azonosságát.

Kulcsfontosságú Maclaurin-sorok és konvergenciasugaraik
Kulcsfontosságú Maclaurin-sorok és konvergenciasugaraik

Maclaurin-sorok táblázata

f(x)SorSugár
1+x+x²/2!+x³/3!+⋯
sin xx-x³/3!+x⁵/5!-⋯
cos x1-x²/2!+x⁴/4!-⋯
ln(1+x)x-x²/2+x³/3-⋯|x|≤1
1/(1-x)1+x+x²+x³+⋯|x|<1

Brook Taylor 1715-ben fogalmazta meg az általános tételt; a 0 középpontú speciális esetet Colin Maclaurin népszerűsítette 1742-ben. Minden számológép és számítógép Taylor-sorokat használ a transzcendens függvények kiszámítására. Az n tag utáni hibát a Lagrange-maradéktag korlátozza: |f(x) - Pₙ(x)| ≤ max|f⁽ⁿ⁺¹⁾| · |x-a|ⁿ⁺¹ / (n+1)!

cos(x) közelítése egymást követő Taylor-polinomokkal
-1.88-0.920.041cos(x)1−x²/21−x²/2+x⁴/24-3.2-1.0713x

cos(x) ≈ 1 − x²/2 + x⁴/24 − x⁶/720 + … Minden újabb tagpár egy fokkal pontosabb közelítést ad.

Kapcsolódó témák
E Analízis alaptétele Pi (π)
Fő tények a Taylor-sorról

A Taylor-sor egy sima függvényt végtelen polinomként ábrázol: f(x) = f(a) + f'(a)(x-a) + f''(a)(x-a)^2/2! + ... Az együtthatók az a középpontban vett deriváltak. A Maclaurin-sorok középpontja 0. A három kulcssor mindenütt konvergál: e^x = 1 + x + x^2/2! + ..., sin(x) = x - x^3/3! + x^5/5! - ..., cos(x) = 1 - x^2/2! + x^4/4! - ... Ha az e^x sorba x = i*pi-t helyettesítünk, megkapjuk Euler azonosságát. Minden számológép Taylor-sorokat használ a transzcendens függvények kiértékelésére.

Használat helye
Matematika
Fizika
Mérnöktudomány
🧬Biológia
💻Számítástudomány
📊Statisztika
📈Pénzügy
🎨Művészet
🏛Építészet
Zene
🔐Kriptográfia
🌌Csillagászat
Kémia
🦉Filozófia
🗺Földrajz
🌿Ökológia
Want to test your knowledge?
Question
Ki fedezte fel a Taylor-sort, és mikor?
tap · space
1 / 10