Тейлор формуласы Жоспары: 1.Тейлор қатары 2.Тейлор қатарына функцияны жіктеу
Тейлор қатары – функцияны көрсеткішті функциялар шексіз қосындысы ретінде жазу. Тейлор қатарының дербес қосындылары болып Тейлор көпмүшелігі саналады. Rn(x)=f(x)-Sn(x) Тейлор қатарының қалдық мүшесі, мұндағы Sn(x) – Тейлор қатарының алғашқы n+1 мүшесінің қосындысы. болғанда Тейлор қатары f(x) функциясына жинақты болады, яғни формуласы шығады. Бұл формуланы 1715 жылы ағылшын математигі Б.Тейлор (1685 – 1731) тапқан, х0=0 болған кезде Маклорен қатары шығады. Осыған сүйене отырып, негізгі элементар функциялардың Тейлор қатарына жіктелуін жазуға болады.
Тейлор қатарына функцияны жіктеу f(x) функциясының a нүктенің маңайында n+1 ретке дейінгі үзіліссіз туындылары бар болса, онда бұл функцияны Тейлор қатарына жіктей аламыз
немесе былай:
мұндағы Rn Лагранж қалдығы деп аталады және осылай аңықталады:
Макларен қатары
Тейлор қатарындағы a параметрі 0 тең болғанда, пайда болған қатар Макларен қатары деп аталады:
Кейбір функциялардың Макларен қатарына жіктелуі:
Пайдаланылған әдебиеттер
1 Ахметова Г.С. Математические методы. – Алматы: Наука, 2003. – 216 С.
2 Иванова Р.С. Анализ финансового состояния предприятий // Вопросы экономики: сб. науч. тр. Института экономики. – Алматы, 2004. – С. 214-217
3 Баженов Л.Г., Сорочинская И.Н. Сезонные изменения содержания имунноглобулинов в крови // Тезисы докл. III Межд. конф. по биологии. – Москва, 2000. - 320 с.
4 Омаров А.А. К вопросу о современном состоянии банковской системы РК // Финансы Казахстана. – 2009 г. - № 2. – С. 110-112.
5 Изучение кинетики и химизма процессов: отчет о НИР / ИМ и О АН РК. – Алматы, 2009 г. – 240 с. – Инв. № 810.
Сандық қатарлар. Қатарлардың қосындысы мен қатар жиынтығы. ─ сандық қатардың n-дербес қосындысыдеп аталады.
Егер
(11.2)
бар және ақырлы болса, онда сандық қатар жинақты,ал (11.2) шек жоқ немесе шектелмеген болса, қатар жинақсыздеп аталады. Берілген (11.1) қатардың шегі болатын S саны оның қосындысыдеп аталады.
М.1*.а) ; ә) ; б) ; қатарларын жинақтылыққа зерттеп, егер жинақты болса олардың қосындысын табайық.
Шешу. а) Берілген қатардың мүшелері - еселігі болатын, геометриялық прогресия болып табылады. Ендеше, оның алғашқы -мүшесінің қосындысы,
(*)
өрнегімен анықталады. Бұдан болғанда , ал - болатындығын көреміз. Еендеше, (*) n-дербес қосындыдан шекке көшсек, болғанда қатардың қосындысы
болып шығады. Демек, қатар жинақты.
Егер де, болса, берілген қатар жинақсыз.
ә) Берілген сандық қатардың бөлімін түрлендіру арқылы, жәй бөлшектерге жіктейік. Сондықтан,
болғандықтан . (1)
Онда (1) жәй бөлшекті пайдаланып берілген сандық қатардың n-дербес мүшесін мына түрде жазуға болады:
(2)
Енді бұл қосындыны жеке-жеке ашып жазайық,
Онда
Демек, (11.2) шекті тапсақ
Ендеше, берілген сандық қатар жинақты, ал оның қосындысы .
б) Жаңағы тәсіл бойынша қатар астындағы өрнекті жәй бөлшектерге жіктейік
Онда
Енді берілген қатарға сәйкес n-дербес қосындыны құрайық, яғни
Ендеше,
Бұдан берілген қатар жинақты, ал оның қосындысы болсын.
(11.3)
қалдық қатардеп аталады.
М. 4*.а) , ә) қатарларын жинақтылыққа зерттейік.
Шешуі. а) Бірінші қатардан
Болғандықтан, оны бигармоникалық жинақты қатармен (М, 3*) салыстырайық. Онда (11.7) қатынасты қарастыралық
.
Ендеше, 11.5 теорема бойынша берілген а) қатары жинақты.
ә) Бұл қатарды гармоникалық жинақсыз қатармен (М. 3*) салыстырайық, 11.5-шектік теорема бойынша, . Демек, берілген қатар жинақсыз.
11.6 Теорема(Д’Аламбер белгісі). Айталық, қатары үшін
(11.8)
шегі бар болсын. Онда:
1º. - берілген қатар жинақты;
2º, - қатар жинақсыз.
11.7 Теорема(Коши белгісі). Айталық, болғандағы сандық қатары үшін
(11.9)
шегі бар болсын. Онда:
1º. - қатар жинақты;
Айталық, болсын. Енді көмекші
қатарын қарастырайық, Егер болса, (*) қатары, еселігі болатын геометриялық прогрессияның қосындысы болғандықтан, жинақсыз болады. Ал болғанда (*) қатары болғандықтан, жинақты.
Сонымен, соңғы 11.8 Коши теоремасы бойынша, ─ Дирихле қатары болғанда жинақты және болғанда жинақсыз болады.
М.7*. қатарын жинақтылыққа зерттейік.
Шешуі. Берілген қатарды -дықтан, мүшелері