丁殿坤, 邊平勇
(山東科技大學(xué) 基礎(chǔ)課部, 山東 泰安 271019)
Taylor中值定理是高等數(shù)學(xué)(數(shù)學(xué)分析)的重要內(nèi)容之一,也是Lagrange中值定理的推廣,它可以把一個函數(shù)f(x)展為
當(dāng)x0=0時,
根據(jù)精確程度要求來計算函數(shù)在x0(或x=0)附近的函數(shù)值,誤差不超過|Rn(x)|,其中
但高等數(shù)學(xué)(數(shù)學(xué)分析)教材中通常都是把sinx,cosx分別展成
和
其中
那么,就提出這樣一個問題:對于缺項(xiàng)的Taylor公式,其余項(xiàng)Rn(x)是用
表示的,能否用
來表示呢?下面就這個問題進(jìn)行探討.
上面的問題歸結(jié)為:是否存在ξ0(或θ0)使
于是給出如下定理.
定理設(shè)f(x)在含x0的某區(qū)間內(nèi)有直到(n+2)階導(dǎo)數(shù),若f(n+1)(x0)=0,則存在ξ0和ξ使f(x)的Taylor公式的余項(xiàng)
成立.
證在以x,x0為端點(diǎn)的區(qū)間上將f(n+1)(x)應(yīng)用Lagrange中值定理便得
f(n+1)(x)-f(n+1)(x0)=f(n+2)(ξ)(x-x0).
而f(n+1)(x0)=0,所以,
f(n+1)(x)=f(n+2)(ξ)(x-x0),
(1)
(2)
(3)
由(2)式和(3)式得
于是當(dāng)x0=0時可得到如下推論:
推論設(shè)f(x)在含有x=0的某區(qū)間內(nèi)有直到(n+2)階導(dǎo)數(shù). 若f(n+1)(0)=0,則一定存在0<θ0<1和0<θ<1使f(x)的Maclaurin公式的余項(xiàng)
成立.
定理和推論就回答了上面提出的問題,所以sinx,cosx亦可分別寫成
和
其中
[參 考 文 獻(xiàn)]
[1] 同濟(jì)大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)系.高等數(shù)學(xué)(上冊)[M]. 5版. 北京:高等教育出版社,2002:137-143.
[2] 陳紀(jì)修,於崇華,金路. 數(shù)學(xué)分析(上冊)[M]. 北京:高等教育出版社,2000:194-204.
[3] 王綿森,馬知思. 工科數(shù)學(xué)分析基礎(chǔ)(上冊)[M]. 北京:高等教育出版社,1998:138-142.
[4] 王志平.高等數(shù)學(xué)大講堂[M]. 大連:大連理工大學(xué)出版社,2004:108-110.