大学课件 高等数学 函数的幂级数展开式的应用.ppt

1,函数值的近似计算,积分的近似计算,欧拉Euler公式,小结思考题作业,求极限,第五节函数的幂级数展开式的应用,第十一章无穷级数,2,一、求极限,有些未定式的极限,可以将极限过程中的主要、,例,求,解,∴将sinx展开为x0的幂级数.,这种方法的优点是,次要成份表示得非常清楚.,可以用幂级数方法求出.,3,由此例可看出,这里,sinx与其等价无穷小x相差高阶无穷小,这个高阶无穷小不能与分子的,第一项x抵消,它在极限中是起作用的.,但如果将,sinx用x代换,则相当于将这个起作用的高阶无穷小也略去了,,这显然是错误的.,在求极限时,为什么加、减项,的无穷小不能用其等价无穷小代换.,4,二、函数值的近似计算,用函数的幂级数展开式,,,1.若余项是交错级数,则可用余和的首项来解决;,2.若不是交错级数,则放大余和中的各项,使之成为等比级数或其它易求和的级数,从而求出其和.,可以在展开式有效,的区间内计算函数的近似值,,而且可达到预先指,定的精度要求.,5,,例,解,余和,6,,用级数作近似计算时,,这样估计误差,,常将其余和放大,为几何级数.,因此计算量要小一些.,在一般情况下,,泰勒公式比用拉格朗日估计误差的精度更好,,7,例,解,其误差不超过,8,三、积分的近似计算,有些初等函数的原函数不能用初等函数,故其定积分就不能用牛顿--莱布尼茨,但如果这些函数在积分区间上能,表示,,公式计算.,能展开成幂级数,,性质来计算这些定积分.,则可利用幂级数逐项积分,9,,,例,解,收敛的交错级数,被积函数,的原函数不能用初等函数表示.,由于x0是,的可去间断点,,故定义,这样被积函数在[0,1]上,连续.,展开,得,10,第四项,取前三项作为积分的近似值,得,例,,11,复数项级数,四、欧拉Euler公式,为实常数或实函数.,若,则称级数,收敛,,且其和为,复数项级数绝对收敛的概念,若,收敛,,则,绝对收敛,,称复数项级数1,绝对收敛.,Euler1707–1783是瑞士数学家、物理学家,12,,,,三个基本展开式,13,揭示了三角函数和复变量指数函数之间的一种关系.,14,欧拉公式的证明,求极限求未定式的极限,五、小结,积分的近似计算,函数值的近似计算,15,,,思考题,计算,解,因为,又,所以,,,16,作业,习题11-5229页,1.132.13.,