Помогите пожалуйста решить следующий пример подробно расписывая шаг за шагом.
ln(2.04^2-2.96)
вроде бы это понимаю, но ln все портит
ВУЗы и колледжи
Приближенные вычисления. Высшая математика
Немного перезапишем ваше выражение:
S = ln(2.04^2 - 2.96) = ln([2 + 0.04]^2 - [3 - 0.04])
0.04 обозначим за x, будем считать его малой величиной. И продолжим преобразовывать ваше выражение:
S = ln([2 + x]^2 - [3 - x]) = ln(4 + 4 x + x^2 - 3 + x) = ln(1 + [5 x + x^2])
Вся величина в квадратных скобках является малой. Рассмотрим функцию:
f(z) = ln(1 + z)
разложим ее в ряд Тейлора в окрестности z = 0. Возьмем пару производных:
f'(z) = 1 / (1 + z)
f''(z) = - 1 / (1 + z)^2
Найдем значения функции и производных в точке z = 0:
f(0) = ln(1) = 0
f'(0) = 1 / (1 + 0) = 1
f''(0) = - 1 / (1 + 0)^2 = - 1
Теперь можем записать первые члены разложения:
f(z) = f(0) + f'(0) z + 0.5 f''(0) z^2 + o(z^2)
ln(1 + z) = z - 0.5 z^2 + o(z^2)
При |z| << 1 каждое следующее слагаемое меньше предыдущего. Все слагаемые, начиная с некоторого мы можем отбросить. И то, что останется, считать приближенным выражением для нашей функции вблизи z = 0;
Теперь берем ваше S. Там роль малой величины z будет играть (5 x + x^2). Запишем:
S = [5 x + x^2] - 0.5 [5 x + x^2]^2 + o(x^2)
o(x^2) содержит все целые степени x выше 2-й, которыми мы пренебрежем. Раз мы пренебрегаем степенями x выше 2-й, то мы должны пренебречь ими везде, иначе это будет превышением точности. Раскроем скобки и просто уберем все слагаемые, у которых x в степени выше второй в величину o(x^2), где им и место:
S = 5 x - 11.5 x^2 + o(x^2)
Теперь отбрасываем все слагаемые со степенью x выше 2-й, и получаем приближенное выражение для |x| << 1:
S ≈ 5 x - 11.5 x^2
Теперь подставляем ваш x = 0.04 и можем записать результат:
ln(2.04^2 - 2.96) = S ≈ 0.1816
S = ln(2.04^2 - 2.96) = ln([2 + 0.04]^2 - [3 - 0.04])
0.04 обозначим за x, будем считать его малой величиной. И продолжим преобразовывать ваше выражение:
S = ln([2 + x]^2 - [3 - x]) = ln(4 + 4 x + x^2 - 3 + x) = ln(1 + [5 x + x^2])
Вся величина в квадратных скобках является малой. Рассмотрим функцию:
f(z) = ln(1 + z)
разложим ее в ряд Тейлора в окрестности z = 0. Возьмем пару производных:
f'(z) = 1 / (1 + z)
f''(z) = - 1 / (1 + z)^2
Найдем значения функции и производных в точке z = 0:
f(0) = ln(1) = 0
f'(0) = 1 / (1 + 0) = 1
f''(0) = - 1 / (1 + 0)^2 = - 1
Теперь можем записать первые члены разложения:
f(z) = f(0) + f'(0) z + 0.5 f''(0) z^2 + o(z^2)
ln(1 + z) = z - 0.5 z^2 + o(z^2)
При |z| << 1 каждое следующее слагаемое меньше предыдущего. Все слагаемые, начиная с некоторого мы можем отбросить. И то, что останется, считать приближенным выражением для нашей функции вблизи z = 0;
Теперь берем ваше S. Там роль малой величины z будет играть (5 x + x^2). Запишем:
S = [5 x + x^2] - 0.5 [5 x + x^2]^2 + o(x^2)
o(x^2) содержит все целые степени x выше 2-й, которыми мы пренебрежем. Раз мы пренебрегаем степенями x выше 2-й, то мы должны пренебречь ими везде, иначе это будет превышением точности. Раскроем скобки и просто уберем все слагаемые, у которых x в степени выше второй в величину o(x^2), где им и место:
S = 5 x - 11.5 x^2 + o(x^2)
Теперь отбрасываем все слагаемые со степенью x выше 2-й, и получаем приближенное выражение для |x| << 1:
S ≈ 5 x - 11.5 x^2
Теперь подставляем ваш x = 0.04 и можем записать результат:
ln(2.04^2 - 2.96) = S ≈ 0.1816
что понимаете?
Какое условие к примеру?
Похожие вопросы
- Зачем нужна высшая математика в медицинском университете?
- помогите по высшей математике
- Добрый день. Помогите решить задачу из контрольной по высшей математике.
- не устарели ли учебники по высшей математике 70ых годов 20го века
- Народ помогите пожалуйста срочно надо выполнить задание по Высшей математике, но у меня что то не выходит... (((
- Помогите решить высшую математику 1 курс 1 семестр
- Изучение высшей математики
- РЕбята, высшая математика
- Зачем издают НЕПОНЯТНЫЕ учебные пособия по высшей математике?
- Помогите пожалуйста решить задачи по высшей математике...очень надо...за любую помощь огромное спасибо1.Определить коор
А ты умеешь хотя-бы гвоздь забить или лампочку заменить?
А отстоять свои права в суде, без адвоката?
Ты ва-ще ЖИЗНЬ знаешь, понимаешь?
А умеешь выговаривать фразу - "Я не знаю"?
Или это РОНЯЕТ твой авторитет ЧСВ?