泰勒公式适用于虚数吗
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- 2025-05-04 19:20:22
可以!
泰勒公式(Taylor's formula)
f(x)=f(x0)+f'(x0)/1!*(x-x0)+f''(x0)/2!*(x-x0)^2+…+f^(n) (x0)/n!(x-x0)^n+o((x-x0)^n)
使用Taylor公式的条件是:f(x)n阶可导。其中o((x-x0)^n)表示比无穷小(x-x0)^n更高阶的无穷小。
Taylor公式最典型的应用就是求任意函数的近似值。Taylor公式还可以求等价无穷小,证明不等式,求极限等。
举个适用于虚数的例子:
欧拉公式:e^ix=cosx+isinx(i为-1的开方,即一个虚数单位)
这个公式把复数写为了幂指数形式,可由麦克劳林展开式证明的。
思路简述一下:
先展开指数函数e^z,然后把各项中的z写成ix。由于i的幂周期性,可已把系数中含有±i的项用乘法分配律写在一起,剩余的项写在一起,刚好是cosx,sinx的展开式。然后让sinx乘上提出的i,即可导出欧拉公式。
其中:
sinx=x-x^3/3!+x^5/5!-x^7/7!+x^9/9!-……
类似地,可以展开y=cosx。
e^x≈1+x+x^2/2!+x^3/3!+……+x^n/n!
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