maths.free › Real Analysis › Taylor approximation and error

Taylor approximation and error

How well a polynomial stands in for a function, and how far you can trust it.

Near the centre the Taylor polynomial is nearly the function; the error is controlled by the next derivative and the distance from the centre. This is why calculators can compute sin: a handful of terms inside a small interval, plus symmetry.

ตัวอย่างที่ทำงานแล้ว · taylor series of sin(x)

Calculus · Taylor-Series

Taylor series of sin(x)

\sin{\left(x \right)}

ก้าวต่อก้าว

  1. f(x) = \sin{\left(x \right)}

    Taylor series about x = 0: f(x) = Σ fᵏ(x₀)/k! · (x − x₀)ᵏ.

  2. f^{(0)}(0) = \sin{\left(x \right)}\big|_{x=0} = 0

    Derivative 0 at the centre.

  3. f^{(1)}(0) = \cos{\left(x \right)}\big|_{x=0} = 1

    Derivative 1 at the centre.

  4. f^{(2)}(0) = - \sin{\left(x \right)}\big|_{x=0} = 0

    Derivative 2 at the centre.

  5. f^{(3)}(0) = - \cos{\left(x \right)}\big|_{x=0} = -1

    Derivative 3 at the centre.

  6. f^{(4)}(0) = \sin{\left(x \right)}\big|_{x=0} = 0

    Derivative 4 at the centre.

  7. f^{(5)}(0) = \cos{\left(x \right)}\big|_{x=0} = 1

    Derivative 5 at the centre.

  8. \frac{x^{5}}{120} - \frac{x^{3}}{6} + x

    Assemble the terms up to degree 5.

เปิดเผยคำตอบ
\frac{x^{5}}{120} - \frac{x^{3}}{6} + x + O((x-0)^{6})

ตอนนี้คุณ เลือกปัญหา หรือพิมพ์หรือวาดเอง ทุกขั้นตอน รูปภาพ คำตอบซ่อนไว้ จนกว่าคุณจะถาม

ทำตัวให้ดีๆ

บัญชีฟรีจะเพิ่มข้อความในทุกบทเรียน ข้อมูลของสิ่งที่คุณทำเสร็จ ปัญหาที่คุณแก้ไขในที่เดียว และอาจารย์ที่คุณสามารถถามเกี่ยวกับหน้านี้ได้ คณิตศาสตร์เองก็เปิดให้ทุกคน เข้าใช้งานหรือไม่

ลงทะเบียน ล็อกอิน

สัญลักษณ์ที่ใช้ที่นี่

คลิกสัญลักษณ์ใดก็ได้ เพื่อดูคำอธิบาย รูปภาพ และความหมายของตัวอักษร

วิธีการ: Taylor approximation and error

  1. Taylor series about x = 0: f(x) = Σ fᵏ(x₀)/k! · (x − x₀)ᵏ.
  2. Derivative 0 at the centre.
  3. Derivative 1 at the centre.
  4. Derivative 2 at the centre.
  5. Derivative 3 at the centre.
  6. Derivative 4 at the centre.
  7. Derivative 5 at the centre.
  8. Assemble the terms up to degree 5.

คำถามที่คนถาม

What is the ε, δ definition actually saying?

That you can make the output as close to the limit as anyone demands (within ε) by keeping the input close enough (within δ). It replaces "approaches" with a challenge-and-response that can be checked.

Why does the harmonic series diverge when its terms go to zero?

Because the terms shrink too slowly: group them as 1/3 + 1/4 > 1/2, 1/5 + … + 1/8 > 1/2, and so on: infinitely many halves.

เพิ่มเติมใน Real Analysis

Sequences and their limitsConvergence of seriesImproper integralsFunctions of a complex variableContinuity and differentiability, rigorouslySequences of functions and uniform convergence