泰勒展开式常用公式

时间:2025-03-10 02:52:27 手机游戏

泰勒展开式是一种用多项式来近似函数的方法,它在数学、物理和工程等领域有广泛应用。以下是一些常用的泰勒展开式公式:

指数函数

$$

e^x = 1 + x + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \cdots + \frac{x^n}{n!} + \cdots

$$

自然对数函数

$$

\ln(1+x) = x - \frac{x^2}{2} + \frac{x^3}{3} - \cdots + (-1)^{k-1} \frac{x^k}{k} + \cdots \quad (|x| < 1)

$$

正弦函数

$$

\sin x = x - \frac{x^3}{3!} + \frac{x^5}{5!} - \cdots + (-1)^{k-1} \frac{x^{2k-1}}{(2k-1)!} + \cdots \quad (x < \infty)

$$

余弦函数

$$

\cos x = 1 - \frac{x^2}{2!} + \frac{x^4}{4!} - \cdots + (-1)^k \frac{x^{2k}}{(2k)!} + \cdots \quad (x < \infty)

$$

反正弦函数

$$

\arcsin x = x + \frac{x^3}{6} + \frac{3x^5}{40} + \cdots + \frac{(2k-1)!! \cdot x^{2k+1}}{(2k)!! \cdot (2k+1)} + \cdots \quad (|x| < 1)

$$

反余弦函数

$$

\arccos x = \frac{\pi}{2} - \left( x + \frac{x^3}{6} + \frac{3x^5}{40} + \cdots + \frac{(2k-1)!! \cdot x^{2k+1}}{(2k)!! \cdot (2k+1)} + \cdots \right) \quad (|x| < 1)

$$

正切函数

$$

\tan x = x + \frac{x^3}{3} + \frac{2x^5}{15} + \cdots + \frac{(2k-1)!! \cdot x^{2k-1}}{(2k)!! \cdot (2k+1)} + \cdots \quad (x \leq 1)

$$

反正切函数

$$

\arctan x = x - \frac{x^3}{3} + \frac{x^5}{5} - \cdots + (-1)^{k-1} \frac{x^{2k-1}}{2k-1} + \cdots \quad (x < \infty)

$$

这些公式在求极限、近似计算函数值等方面非常有用。在使用泰勒展开式时,通常需要关注余项的大小,以确保近似的准确性。