ベストアンサー テイラー定理について 2007/04/10 20:25 テイラー定理が何故そうなるか,よくわかりません。 どなたか教えてください。 ・f(x)=Σf(m)・(x0)/m!×(x-x0)^m みんなの回答 (2) 専門家の回答 質問者が選んだベストアンサー ベストアンサー ojisan7 ベストアンサー率47% (489/1029) 2007/04/10 22:24 回答No.1 この定理は、テイラーでなくとも、誰でも思いつく定理です。難しいことではありません。 例えば、べき級数 f(x)=Σam・(x-x0)^m の係数amを求めるにはどうすればよいか考えてみれば良いでしょう。それには、f(x)をm回微分して、xにx0を代入すれば、求まることが自然に思いつくのではないでしょうか。 しかし、無限回微分可能な関数f(x)について、ある条件の下で、この定理が成り立つことを証明するには、解析学の知識が必要です。 質問者 お礼 2007/04/12 20:00 どうもありがとうございます。 なんとなくイメージできました。 (数式で証明できませんが) 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 その他の回答 (1) aniru ベストアンサー率37% (3/8) 2007/04/11 09:12 回答No.2 テイラーの定理はある関数f(x)がxのべき乗で f(x)=a+bx+cx^2+・・・ (a,b,c,・・・は定数) のように表せると仮定すると、a,b,c,・・・の定数の値は?というものです。微分したり、xに代入したりしてa,b,c,・・・をもとめ、f(x)に代入するとテイラーの定理のようになります。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育数学・算数 関連するQ&A Taylor展開について 問題で f(x,y)=√{(1+x)/(1+y)}を、(0、0)でTaylor展開せよ。 とあるのですが。 このTaylor展開とはなんなんでしょうか? この問題をどう解くのか含めて教えてもらえないでしょうか。 Taylor展開について 前にも同じ質問をしたのですが、分かりませんでした。 良ければ、もう少し詳しく教えてもらえませんか。 問題で f(x,y)=√{(1+x)/(1+y)}を、(0、0)でTaylor展開せよ。 とあるのですが。 このTaylor展開とはなんなんでしょうか? この問題をどう解くのか含めて教えてもらえないでしょうか。 テイラーの定理→マクローリンの定理 テイラーの定理 f(b)=f(a)+f'(a)(b-a)+{f''(a)/2!}(b-a)^2+・・・・・・+{f^(n-1)(a)/(n-1)!}(b-a)^(n-1)+{f^(n)(c)/n!}(b-a)^nにおいて a=0,b=x,c=θxとすると、マクローリンの定理 f(x)=f(0)+f'(0)x+{f''(0)/2!}x^2+・・・・・・+{f^(n-1)(0)/(n-1)!}x^(n-1)+{f^(n)(θx)/n!}x^n と教科書にかいてあります。 その下に、いろいろな説明があって sinx=x-(1/3!)x^3+(1/5!)x^5-・・・・・+{(-1)^(m-1)/(2m-1)!}x^(2m-1)+{(-1)^m sinθx/(2m)!}x^2m cosx=1-(1/2!)x^2+(1/4!)x^4-・・・・・+{(-1)^m/(2m)!}x^(2m)+{(-1)^(m+1) cosθx/(2m+2)!}x^(2m+2) とあるのですが、sinxについての一番最後の項は分子(2m+1)!、xの次数は2m+1だと思うのですが、これは間違いですか? 天文学のお話。日本ではどのように考えられていた? OKWAVE コラム 平均値の定理 ロルの定理を用いて平均値の定理を証明するというとき g(x)=f(x)-f(a)-m(x-a)として証明していくわけですが、 割線が傾いてる曲線から割線を引くと割線がx軸と平行になるんですか? いまいちよくわかりません。よろしくお願いします。 平均値の定理の証明 ロルの定理を用いて平均値の定理を証明する問題で f(x)の曲線から点a~bを結ぶ割線y=m(x-a)+f(a)を引くとなぜ点aとbが同じ高さになった曲線g(x)が求まるのか理解ができません。 Maclaurinの定理 Maclaurinの定理 次の関数f(x)について、n=3のときのMaclaurinの定理を適用せよ。 (1) f(x)=√(1+x) (2) f(x)=sin2x (1)は f(x)=1+1/2x-1/8*x^2+1/16(θx+1)^(-5/2)*x^3 (0<θ<1) (2)は f(x)=2x+4/3*x^3*cos(2θx+3/2π) (0<θ<1) で合っていますか? 中間値の定理 中間値の定理、、、 3次方程式x^3-x^2-2x+1=0は区間(-2.1)に少なくとも1つの実数解をもつことを証明せよ f(x)=x^3-x^2-2x+1とする f(-2)=(-2)^3-(-2)^2-2×-2+1=-7 f(1)=-1-1+2+1 f(-2)とf(1)は互いに異符号である よって中間値の定理により f(x)=0を満たすxが少なくとも1つ存在する 中間値の定理って 1 関数f(x)が閉区間[a,b]で連続で、f(a)≠f(b)の時f(a)とf(b)の間にある任意のkに対してf(c)=kを満たす点cが少なくとも一つ存在する。 2 特にf(x)が閉区間[a,b]で連続で、f(a)とf(b)が異符号の時f(x)=0を満たすx即ち方程式f(x)=の解が少なくとも一つ存在する。 これって何で中間値の定理の2番使って証明してますが何で2番使うんですか? だって互いに異符号なのを最初に示してる時点で2を使ってますよね 2は中間値の定理ですよね あとこれがどうなったら、公式1にすればいいんですか? 因数定理、割り切れるとは? 因数定理が理解不足です。 ウィキには f(x) = x3 + 4x2 + 3x - 2 とすると、f(-2) = 0 が成立するから f(x) は x - (-2) で割り切れる。 この割り切れるという意味がわかりません。 またこのような式は因数定理以外で因数分解の回答を導くことはできますか? よろしくお願いします。 Taylor展開 緊急☆数学問題 ∞ sinhX=Σ{X^(2k+1)}/{(2k+1)!} k=0 Taylor展開が成り立つことを示せ。 この問題、どのようにして解くのか教えてください。 解答がないので、やり方もわかりません。 お願いします チェビシェフの定理と大数の法則 平均をm、標準偏差をs、サイズN、値をx_k、度数をf_kとしたとき チェビシェフの定理は m-ks<x<m+ks (k>=1) なる範囲にあるデータは(1-1/k^2)*N以上である と本にあり、それの証明で s^2=Σ(k=1からn)(x_k-m)^2*f_k >=Σ(|x_k-m|>=ksなるkの和)(x_k-m)^2*f_k/N >=Σ(|x_k-m|>=ksなるkの和)(ks)^2*f_k/N・・(1) =(ks)^2/NΣ(|x_k-m|>=ksなるkの和)f_k・・(2) より Σ(|x_k-m|>=ksなるkの和)f_k<=N/k^2 よって Σ(|x_k-m|<ksなるkの和)f_k>=(1-1/k^2)*N と証明しているのですが(1)から(2)にするときΣはkの和をとっているのになぜ(ks)^2のkをΣから勝手に出せるのでしょうか? また大数の定理 同一期待値μ、同一分散σ^2を持つ互いに独立な確立変数の平均を X~=(X_1+X_2+・・・+X_m)/n とおけば任意のεについて n→∞のとき、P(|X~-μ|<ε)→1 が成り立つ。 とありますがそもそもP(|X~-μ|<ε)というのが非常に理解しがたいのです この定理を理解するためになにか簡単な具体例とかをできれば教えてください。 またこの定理の証明でチェビシェフの定理で k=ε/s,s=σ/√nとおいて証明していますが このようにおく根拠or理由というのが全く想像がつきません。 長い文章になってしまい申し訳ありませんがぜひぜひ教えてくださいお願いします。 Taylor展開の問題 Taylor展開についての質問です。 (1+x)^(1/x)をx=0のまわりでx^3の項までTaylor展開せよ。 という問題が解けません。 Taylor展開の定義どおりに計算してもx=0を代入する時点で手が止まってしまいます。自然対数の底eが全ての項に出てくるという予想はあるんですが、二項展開をしても、どうもうまくいきません。 どなたか解法を教えていただけませんでしょうか。よろしくお願いします。 平均値の定理を使った問題なんですが 「(-∞,∞)でf'(x)=0なら、この区間でf(x)は定数である」 を平均値の定理を使って解きたいのですが、どのように定理を用いればいいのかよくわかりません。どなたか教えてくれないでしょうか? 日本史の転換点?:赤穂浪士、池田屋事件、禁門の変に見る武士の忠義と正義 OKWAVE コラム テイラーの定理(マクローリンの定理)の問題について テイラーの定理でa=0のとき(マクローリンの定理)の問題について 問題を解いてみたのですが、いまいち自信がありません。 わかるかた、ご指導のほど、よろしくお願いします。 特に、問題文でn=3と微分する回数が指定されていて、かつ xの次数が3より大きいケースの解き方について、 解き方があっているかご指南いただければと思っております。 【問題】 次の関数に「マクローリンの定理」を適用せよ。 ただし、n=3とする。 (1) x^4 f(x)=x^4 f(0)=0 f'(x)=4*x^3=4x^3 f'(0)=0 f''(x)=3*4x^2=12x^2 f''(0)=0 f'''(x)=2*12x=24x f'''(0)=0 上記の値をマクローリンの定理に適用して、 f(x)=f(0)+(1/1!)f'(0)x+(1/2!)f''(0)x^2+(1/2!)f'''(0)x^3+…+Rn(x) f(x)は4次だが、問題文よりn=3の指定があるので、 n=3で計算を打ち切り、f'''(0)までで計算する。 f(x)=0+0x+(1/2)*0x^2+(1/6)*0x^3 =0 (2) x^5 f(x)=x^5 f(0)=0 f'(x)=5*x^4=5x^4 f'(0)=0 f''(x)=4*5x^3=20x^3 f''(0)=0 f'''(x)=3*20x^2=60x^2 f'''(0)=0 上記の値をマクローリンの定理に適用して、 f(x)=f(0)+(1/1!)f'(0)x+(1/2!)f''(0)x^2+(1/2!)f'''(0)x^3+…+Rn(x) f(x)は5次だが、問題文よりn=3の指定があるので、 n=3で計算を打ち切り、f'''(0)までで計算する。 f(x)=0+0x+(1/2)*0x^2+(1/6)*0x^3 =0 (3) √(x+1) f(x)=√(x+1)=(x+1)^(1/2) f(0)=1 f'(x)=(1/2)*(x+1)^(-1/2)=1/{2√(x+1)} f'(0)=(1/2) f''(x)=(-1/2)*(1/2)*(x+1)^(-3/2)=-1/{4√(x+1)^3} f''(0)=-(1/4) f'''(x)=(-3/2)*(-1/4)*(x+1)^(-5/2)=3/{8√(x+1)^5} f'''(0)=(3/8) 上記の値をマクローリンの定理に適用して、 f(x)=f(0)+(1/1!)f'(0)x+(1/2!)f''(0)x^2+(1/2!)f'''(0)x^3+…+Rn(x) 問題文よりn=3の指定があるので、 n=3で計算を打ち切り、f'''(0)までで計算する。 f(x)=1+(1/2)x+(1/2)*(-1/4)x^2+(1/6)*(3/8)x^3 =1+(1/2)x-(1/8)x^2+(1/16)x^3 この解き方であっているか、ご指導のほど、よろしくお願いします。 恒等式の定理の疑問 1f(x)=g(x)がxにどんな値を代入しても成り立つ 2xの異なる3つの値α、β、γについてf(x)=g(x) このような定理がありました。 教えてほしいところ 1と2の定理の違いがわかりません。 2番はxの異なる3つの値α、β、γを代入しても成り立つということですよね。これは要するにどんな値を代入しても成り立つに含まれますよね。 違いを厳密に教えて下さい。 テイラー定理を用いた証明です。 画像の問題について証明できず困っています。 自分の中で解法の指針も立たずお手上げ状態です。 どなたか解説お願いします。 他の質問にテイラーの定理を用いないで証明したのがありましたが、 問題に沿ってないのでテイラーの定理を用いてお願いします。 Taylor展開について f(x)が[a,b]でC[n-1]級で、(a,b)でn回微分可能なとき、 f(b)=f(a)+{f'(a)/1!}*(b-a)+{f''(a)/2!}*(b-a)^2+・・・ +{f[n-1](a)/(n-1)!}*(b-a)^(n-1) +R[n] R[n]={f[n](c)/n!}*(b-a)^n となるような、cがa<c<bで存在する。 これはほかの人の質問にfushigichanさんが書いてくださったものなのですが、C[n-1]級というのはどういうことなんですか? Taylor展開についてレポートを書かなきゃいけないのですが、講義でやっていなく、教科書もないので、困っています。おすすめの本などありましたら、教えてください。 ロルの定理 ロルの定理 f'(c)=0となるcを求めなさい f(x)=x^3-4x I=(0,2) 0になることはわかるのですが、cを求めるにはどうすればいいのでしょうか 平均値の定理 f(x)=2√xと区間[1,4]について平均値の定理をみたすcの値を求めよ。 (解答) f(x)は(1,4)で微分可能で、、、 (疑問) (1)どうやって微分可能なことを調べたのでしょうか? (2)この解答では(1,4)で微分可能なことしかふれておりません。 確かに(1,4)で微分可能ならば、(1,4)では連続ですが、平均値の定理を使うには、区間[1,4]において 連続であることを言わなければならないと思うのですが、なぜ触れていないのでしょうか? このような定理は存在しますか? うろおぼえで、こんな定理(公式?)があったようななかったようなで曖昧なのですが、正しいでしょうか? 例えば、3次関数f(x)と、直線g(x)があり、f(x)とg(x)は3点A,B,Cで交わっていて、A,B,Cのx座標はそれぞれa,b,cとすると、 f(x)-g(x)=(x-a)(x-b)(x-c) 多分、間違っていると思いますが、こんなような定理ってありませんか? もしあったら正しいものを教えてください。 フーリエの積分定理がわかりません フーリエの積分定理:{f(x+0)+f(x-0)}/2 例えば、 f(x){|x| (|x|≦1) { 0 (|x|>1) というものがあって、これをフーリエ余弦変換したものを用いて 次の公式を導けというものです。 範囲は0→∞ (1)∫{(u・sin(u)+cos(u)-1)/u^2}du = π/4 答えとかは分かってるんですが、 関数f(x)はx=1で連続で無いから、フーリエの積分定理より {f(1+0)+f(1-0)}/2 = ~(1)の左辺を余弦変換したもの (0+1)/2 = ~ このときに、左辺でフーリエの積分定理を使ってるんですが、 自分としてはxに何を入れてもf(x)じゃないのか?と思うわけです。 なので、なぜ f(x+1) = 0 と f(x-1) = 1 になるのか教えてください。 あと、x=1にする理由もわかりません。 x=(-1)じゃ駄目な理由も教えてもらえると助かります。 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば? 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お礼
どうもありがとうございます。 なんとなくイメージできました。 (数式で証明できませんが)