关于泰勒公式的问题,我写过两个答案了:
关于泰勒公式,之前有一个同学问了我一个问题:
这个看似简单的问题,牵扯到一个我认为非常漂亮的数学结论,如果要我说什么让我体会到了数学之美,我一定会选择这个数学结论。
下面我就借着这个问题来讲解一下让我觉得非常动人的这个数学结论。
泰勒公式可以把可导的函数展开为幂级数:
下面叙述中,我可能把泰勒公式、泰勒级数、泰勒展开这三个名字进行混用,请依据上下文自行判断(数学看多了,说话写字都会有点强迫症,希望尽量严格些)。
我们对
什么叫做奇点?比如对于
不光不可导点是奇点,没有定义的点也是奇点,比如:
还有一个更奇怪的奇点:
通过奇点来判断泰勒级数的收敛,这就是我说的那个非常漂亮的数学结论,由柯西证明的泰勒级数的收敛半径:
听起来有点拗口,而且还涉及到复平面,我们用
上面的收敛圆意味着,在实数范围内做
可以自己动手试试,
明白了泰勒公式的收敛半径之后,我们就可以明白:
此时回到我们最初的那个问题:
回到我们之前挖下的坑,
很明显
所以在实平面上的
我们学习的高等数学,都是在实数范围内,所以导致我很长时间认为复数只是一个表示
我们还应该认识到泰勒级数只是对原函数的近似,并且这种近似是有条件的。
我不喜欢技巧,不过这里仍然说一下如何合理的估算
首先:
其次:
但是选
那选
最好就选