Apakah perkembangan Taylor dari ^ (- 2x) berpusat pada x = 0?

Apakah perkembangan Taylor dari ^ (- 2x) berpusat pada x = 0?
Anonim

Jawapan:

#e ^ (- 2x) = sum_ (n = 0) ^ oo (-2) ^ n / (n!) x ^ n = 1-2x + 2x ^ 2-4 / 3x ^ 3 + 2 / 3x ^ 4 … #

Penjelasan:

Kes siri taylor berkembang di sekitar #0# dipanggil siri Maclaurin. Formula umum untuk siri Maclaurin ialah:

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

Untuk menyelesaikan satu siri untuk fungsi kami, kita boleh mulakan dengan fungsi untuk # e ^ x # dan kemudian gunakannya untuk mencari formula untuk #e ^ (- 2x) #.

Untuk membina siri Maclaurin, kita perlu memikirkan derivatif n # e ^ x #. Jika kita mengambil beberapa derivatif, kita dapat dengan cepat melihat corak:

#f (x) = e ^ x #

#f '(x) = e ^ x #

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

Malah, derivatif n # e ^ x # betul # e ^ x #. Kita boleh memasukkannya ke dalam formula Maclaurin:

= e ^ x = sum_ (n = 0) ^ ooe ^ 0 / (n!) x ^ n = sum_ (n = 0) ^ oox ^ n / (n!) = 1 + x / (1!) + ^ 2 / (2!) + X ^ 3 / (3!) … #

Sekarang kita mempunyai siri taylor untuk # e ^ x #, kita hanya boleh menggantikan semua # x #dengan # -2x # untuk mendapatkan siri untuk #e ^ (- 2x) #:

(n = 0) ^ oo (-2x) ^ n / (n!) = sum_ (n = 0) ^ oo (-2) ^ n / (n!) x ^ n = #

# = 1-2 / (1!) X + 4 / (2!) X ^ 2-8 / (3!) X ^ 3 + 16 / (4!) X ^ 4 … =

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

yang merupakan siri yang kami cari.