什么是f(x)= arctan(x)的泰勒级数?

什么是f(x)= arctan(x)的泰勒级数?
Anonim

#F(X)= {sum_ N = 1} ^ infty(-1)^ N {X ^ {2N + 1}} / {2n + 1个}#

我们来看看一些细节。

#F(X)= arctanx#

#F'(X)= 1 / {1 + X ^ 2} = 1 / {1 - ( - X ^ 2)}#

请记住几何动力系列

#1 / {1-x} = sum_ {n = 0} ^ infty x ^ n#

通过替换 #X# 通过 #-x ^ 2#, #Rightarrow 1 / {1 - ( - x ^ 2)} = sum_ {n = 0} ^ infty(-x ^ 2)^ n = sum_ {n = 0} ^ infty(-1)^ nx ^ {2n} #

所以,

#F'(X)= {sum_ N = 0} ^ infty(-1)^ NX ^ {2N}#

通过整合,

#f(x)= int sum_ {n = 0} ^ infty(-1)^ nx ^ {2n} dx#

通过将积分符号放在求和中,

#= sum_ {n = 0} ^ infty int(-1)^ n x ^ {2n} dx#

通过权力规则,

#= sum_ {N = 1} ^ infty(-1)^ N {X ^ {2N + 1}} / {2n + 1个} + C#

以来 #F(0)=反正切(0)= 0#, #f(0)= sum_ {n = 1} ^ infty(-1)^ n {(0)^ {2n + 1}} / {2n + 1} + C = C Rightarrow C = 0#

因此,

#F(X)= {sum_ N = 1} ^ infty(-1)^ N {X ^ {2N + 1}} / {2n + 1个}#