Taylorpolynome und ihre Lage im Vergleich zu f

Prof. Dr. Dörte Haftendorn, MuPAD 4,  https://mathe.web.leuphana.de  Aug.06

Automatische Übersetzung aus  MuPAD 3.11, Mrz. 05        Update 28.11.05

Es fehlen noch textliche Änderungen, die MuPAD 4 direkt berücksichtigen, das ist in Arbeit.

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Tay.-P. geraden Grades "durchsetzen"  i.a. den Graphen von f   Mrz. 05        Update 28.11.05

im Entwicklungspunkt.

tay:=x->expr(taylor(exp(x),x=1,3)):

tay(x)

math

plotfunc2d(exp(x),tay(x),x=-1..3,ViewingBoxYRange=0..10

,LineWidth=1)

MuPAD graphics

 

Begründung: p2 sei das Taylorpolynom 2.Grades.

I.A. ist nun q3:=p2-f  ein Polynom 3. Grades mit einer

dreifachen Nullstelle im Entwicklungspunkt xo.

q3(x)=a(x-xo)^3+b(x-xo)^4+...=(x-xo)^3*(a+b(x-xo)+...)

War a ungleich 0, dann wechselt q3 das Vorzeichen in xo.

Das heißt gerade, dass p2 f in P durchsetzt.

Entsprechendes gilt für p4, p6 u.s.w.

Nur wenn a=0 ist, stimmt diese Argumentation nicht. (s.u. bei Kosinus)

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Derzimal [Stelle x,  f(x), tay(x)]  für f(x)=e^x

[float(xx/1000),float(subs(exp(x), x = xx/1000)),

float(subs(tay(x),x=xx/1000))] $ xx=999..1001

math

Die Differenzfunktion hat einen Sattel

plotfunc2d(exp(x)-tay(x),x=0.95..1.05,

ViewingBoxYRange=-0.0001..0.0001,LineWidth=1)

MuPAD graphics

Sinus und Kosinus bilden Sonderfälle, da bei Ihnen alle T-P ungerade

bzw. gerade sind. Daher ist pi-f immer ungerade, bzw. immer gerade.

tay:=x->expr(taylor(sin(x),x=0,3)):

tay(x);

plotfunc2d(sin(x),tay(x),x=-2..3,

ViewingBoxYRange=-1..1,LineWidth=1)

math

MuPAD graphics

Beim Sinus durchsetzen alle T-P. um O den Graphen.

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tay:=x->expr(taylor(cos(x),x=0,3)):

tay(x);

plotfunc2d(cos(x),tay(x),x=-2..3,

ViewingBoxYRange=-1..1,LineWidth=1)

 

math

MuPAD graphics

Beim Kosinus durchsetzet kein T-P. um O den Graphen.

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