将y=arctanx展开为x的幂级数
y=arctanx,則x=tany
arctanx′bai=1/tany′
tany′=(siny/cosy)′=(cosycosy-siny(-siny))/cos²y=1/cos²y
則arctanx′=cos²y=cos²y/(sin²y+cos²y)=1/(1+tan²y)=1/1+x²
故最終答案是1/(1+x²)
這一步求出了y=arctanx的導(dǎo)數(shù),要求其冪級(jí)數(shù)可以觀察1/(1+x²)可以展開(kāi)為冪級(jí)數(shù)。故應(yīng)當(dāng)展開(kāi)1/(1+x²)。
或者這樣:
再來(lái)看剛好在收斂半徑上的點(diǎn):
當(dāng)然可以利用高階導(dǎo)數(shù)開(kāi)進(jìn)行泰勒展開(kāi):
附上完整版:
1、arctanx 的麥克勞林級(jí)數(shù)展開(kāi)式,必須分三段考慮:
-∞ ≤ x ≤ -1、-1 < x < +1、1 < x < +∞
2、分成zhi三段的原因是:
A、在展開(kāi)過(guò)程中,必須先求導(dǎo),再積分;
B、在求導(dǎo)跟積分之間,必須運(yùn)用公比小于1的無(wú)窮等比數(shù)列求和公式;
C、運(yùn)用等比求和公式時(shí),必須考慮收斂與否,因此必須分成兩部分:
|x| < 1、|x| ≥ 1;
D、在 |x| ≥ 1 時(shí),有必須考慮積分的下限問(wèn)題,因此還得再分為二。
如何將函數(shù)f=arctan展開(kāi)成x的冪級(jí)數(shù)
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的将y=arctanx展开为x的幂级数的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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