ЕУ
Евгений Усков

Сколько членов нужно взять в формуле Маклорена для функции y=tg x

Сколько членов нужно взять в формуле Маклорена для функции y=tg x, чтоб получить многочлен, который приближает эту функцию на интервале [-1/2;1/2] с точностью 0,005. Помогите. Очень нужно.

Маргарита Чибисова
Маргарита Чибисова

Функция
y = tg x, y(0) = 0, y(-1/2) ~ -0,546, y(1/2) ~ 0,546
y' = 1/cos^2 x = cos^(-2) x, y'(0) = 1/cos^2 0 = 1
y'' = -2cos^(-3) x*(-sin x) = 2sin x/cos^3 x, y''(0) = 2sin 0/cos^3 0 = 0
y''' = 2*(cos^4 x - sin x*3cos^2 x*(-sin x)) / cos^6 x =
= 2*(cos^2 x + 3sin^2 x) / cos^4 x = 2*(1 + 2sin^2 x) / cos^4 x
y'''(0) = 2*(1 + 2sin^2 0) / cos^4 0 = 2*(1 + 0)/1 = 2
y^(4) = 2*(4sin x*cos^5 x - (1 + 2sin^2 x)*4cos^3 x*(-sin x)) / cos^8 x =
= 8sin x*(cos^2 x + 1 + 2sin^2 x) / cos^5 x = 8(2sin x + sin^3 x) / cos^5 x
y^(4) (0) = 8*(2sin 0 + sin^3 0) / cos^5 0 = 0
y^(5) = 8*[(2cos x + 3sin^2 x*cos x)*cos^5 x -
- (2sin x + sin^3 x)*5cos^4 x*(-sin x)] / cos^10 x =
= 8*[2cos^2 x + 3sin^2 x*cos^2 x + 5(2sin^2 x + sin^4 x) ] / cos^6 x =
= 8*(5sin^4 x + 3sin^2 x*cos^2 x + 8sin^2 x + 2) / cos^6 x
y^(5) (0) = 8*(5*0 + 3*0*1 + 8*0 + 2) / 1 = 8*2 = 16
y^(6) (0) = 0
Ряд Маклорена строится так:
tg x = y(0) + y'(0)/1!*x + y''(0)/2!*x^2 + y'''(0)/3!*x^3 + y^(4) (0)/4!*x^4 +
+ y^(5) (0)/5!*x^5 + y^(6) (0)/6!*x^6 + .=
= 0 + 1/1*x + 0 + 2/6*x^3 + 0 + 16/120*x^5 + 0 + .=
= x + x^3/3 + 2x^5/15 + .
При |x| = 1/2 будет
tg (+-1/2) = +-(1/2 + 1/(8*3) + 2/(32*15)) = +-(1/2 + 1/24 + 1/240)
При |x| < 1/2 дроби будут еще меньше.
Поскольку 1/240 ~ 0,004, то точность 0,005 обеспечена 5 членами.

Похожие вопросы
Функция задана формулой y= -x + 3
Пожалуйста, помогите найти область определния функции y=tg(arcctg(x+1)!
Как построить y= tg x и y= ctg x?
ПО формуле маклорена написать разложение по степеням х функции: f(x)= x6∙sin2x
Дифференциальное уравнение! y''+y'*tg(x)=sinx*cosx
найти производные от z'от x и z' от y. Дана формула z = ln*x/y + tg*(xy)
Подскажите как найти производную неявной функции! ? Подскажите как найти производную неявной функции. x*y=tg(x/y)
найти dy если y=tg(x^3+sqrt x)
Как построить графики функций y=tg(x) и y=ctg(x) в Excel
Нужна помощь! Найти частные производные: Z=tg(x/3y), Z=tg(x^2+y^2), Z=tg(y+2/x-2), Z=e^x^2+y^2, Z=cos(2x+3y), Z=sin(x/y).