מהו הרחבת טיילור של e ^ (- 2x) במרכז x = 0?

מהו הרחבת טיילור של e ^ (- 2x) במרכז x = 0?
Anonim

תשובה:

# 2 / 3x ^ 3/2 / 3x ^ 4 (= 2x) = sum_ (n = 0) … #

הסבר:

המקרה של סדרת טיילור התרחב סביב #0# נקרא סדרת מקלאורין. הנוסחה הכללית לסדרת מקלאורין היא:

#f (x) = sum_ (n = 0) ^ oof ^ n (0) / (n!) x ^ n #

כדי לעבוד על סדרה עבור הפונקציה שלנו אנחנו יכולים להתחיל עם פונקציה # e ^ x # ולאחר מכן להשתמש בו כדי למצוא נוסחה עבור #e ^ (- 2x) #.

כדי לבנות את סדרת Maclaurin, אנחנו צריכים להבין את נגזרת nth של # e ^ x #. אם ניקח כמה נגזרים, נוכל לראות במהירות דפוס:

#f (x) = e ^ x #

#f '(x) = e ^ x #

#f '' (x) = e ^ x #

למעשה, נגזרת nth של # e ^ x # זה רק # e ^ x #. אנחנו יכולים לחבר את זה לתוך הנוסחה Maclaurin:

# n / x = n = (n = 0) (n = 0) n = 0 (n = 0) ^ 2 / (2!) + X ^ 3 / (3!) … #

עכשיו שיש לנו סדרת טיילור # e ^ x #, אנחנו יכולים פשוט להחליף את כל #איקס#עם # -2x # כדי לקבל סדרה עבור #e ^ (- 2x) #:

(n = 0) ^ (^) ^ (n) (n!) x ^ n (n = 0) 49

# # (2!) X ^ 2-8 / (3!) X ^ 3 + 16 / (4!) X ^ 4 … = #

# = 1-2x + 2x ^ 2-4 / 3x ^ 3 + 2 / 3x ^ 4 … #

שהיא הסדרה שחיפשנו.