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设 f(x) 在 x0 处 n 阶可导, 则称
为 f(x) 在 x0 处的 n 阶 Taylor 多项式, 称 ai(0≤i≤n) 为对应的 Taylor 系数.
设 f(x) 在 x0 处 n 阶可导, 则
其中 Rn(x)=o((x−x0)n),x→x0. 特别地, 令 x0=0, 则
我们只需证明, limx→x0f(x)−Pn(x)(x−x0)n=0. 由于
故由 L'Hospital法则 得
因此结论成立.
结合一下函数在 0 处的 n 阶导数值, 容易得到:
在 x→0 时,
若 f(x) 在 [a,b] 内有 n 阶连续导函数, 即 f(n)(x)∈C[a,b], 且 f(x) 在 (a,b) 内有 n+1 阶导数, 即 f(n+1)(x) 存在, 则对 ∀x,x0∈[a,b], 存在 ξ 介于 x,x0 之间, 也即 ξ=x0+θ(x−x0),0<θ<1, 使得
其中 Rn(x)=f(n+1)(ξ)(n+1)!(x−x0)n+1.
∀x,x0∈[a,b], 不妨设 x0<x. 令
则 F(t),G(t)∈C[x0,x],F(t),G(t)∈D(x0,x), G′(t)≠0, 并且观察可得 F(x)=f(x)−f(x)=0,G(x)=0.
从而由 Cauchy中值定理, 存在 ξ∈(x0,x),
而
整理即得
因此
因此结论得证.