maths.free › Numerical Methods › Interpolation and Taylor approximation

Interpolation and Taylor approximation

Fitting polynomials through points, and approximating functions near a centre.

Through n + 1 points passes exactly one polynomial of degree n (Lagrange). Near a point, the Taylor polynomial matches the derivatives. Picture it: the dashed polynomial hugging the curve near the centre and peeling away. Think it: approximation theory asks for the best polynomial over a whole interval, Chebyshev, not Taylor.

Ví dụ đã làm · taylor series of e^x

Calculus · Taylor-Series

Taylor series of e^(x)

e^{x}

Bước một bước

f(x) = e^{x}
Taylor series about x = 0: f(x) = Σ fᵏ(x₀)/k! · (x − x₀)ᵏ.
f^{(0)}(0) = e^{x}\big|_{x=0} = 1
Derivative 0 at the centre.
f^{(1)}(0) = e^{x}\big|_{x=0} = 1
Derivative 1 at the centre.
f^{(2)}(0) = e^{x}\big|_{x=0} = 1
Derivative 2 at the centre.
f^{(3)}(0) = e^{x}\big|_{x=0} = 1
Derivative 3 at the centre.
f^{(4)}(0) = e^{x}\big|_{x=0} = 1
Derivative 4 at the centre.
f^{(5)}(0) = e^{x}\big|_{x=0} = 1
Derivative 5 at the centre.
\frac{x^{5}}{120} + \frac{x^{4}}{24} + \frac{x^{3}}{6} + \frac{x^{2}}{2} + x + 1
Assemble the terms up to degree 5.

Giải đáp

\frac{x^{5}}{120} + \frac{x^{4}}{24} + \frac{x^{3}}{6} + \frac{x^{2}}{2} + x + 1 + O((x-0)^{6})

Now you Chọn một bài toán, hoặc gõ hoặc vẽ của riêng mình. Mỗi bước, một bức tranh, câu trả lời ẩn cho đến khi bạn hỏi.

Để cho anh làm việc

Một tài khoản miễn phí thêm ghi chú vào mỗi bài học, ghi chép những gì bạn đã hoàn thành, các bài toán bạn giải quyết ở một nơi, và một giáo viên bạn có thể hỏi về trang này. Toán học là mở cho mọi người, dù có đăng nhập hay không.

Đăng ký Đăng nhập

Ký hiệu được dùng ở đây

Nhấn vào bất kỳ ký hiệu nào để xem định nghĩa đầy đủ, một bức ảnh, và ý nghĩa của từng chữ cái trong nó.

Làm thế nào: Interpolation and Taylor approximation

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

Câu hỏi người ta hỏi

Why not just solve exactly?

Most equations have no closed-form solution at all, and many that do are unusable in practice. A numerical method delivers as many correct digits as you need, and a good one tells you how many that is.

Why can Newton's method fail?

If it starts where the tangent is nearly flat it shoots far away; near a repeated root it slows to a crawl; and with several roots it may land on the wrong one. A bracketing method like bisection is slower but cannot fail.

More in Numerical Methods

Root finding: bisection and Newton's method Numerical integration: trapezoid and Simpson Floating point and error