マクローリンの定理の適用と解き方について

このQ&Aのポイント
  • マクローリンの定理を用いて、与えられた関数に近似式を求める方法を解説します。
  • 具体的な問題を解いてみながら、マクローリン展開の手順を理解しましょう。
  • 最後の問題(5)については解き方が分からず断念しましたが、他の問題については解答が導けています。
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マクローリンの定理の適用のしかたについて

以下の問題を解いてみたのですが、いまいち自信がありません。 これであっているか、わかる方、ご指南お願いします。 特に、最後の(6)の指数が分数になっている場合の解き方に自信なく 途中までしか計算できませんでしたので 答えが導けていません。 こちらの計算方法を教えていただけると大変ありがたいです。 【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^2 まず、以下の値を求める。 f(0)=0 f'(0)=0 f''(0)=2 f^(3)(θx)=0 Rn(x)=(f^(3)(θx)/3!) * x^3 = 0 これを「マクローリンの定理」にあてはめて、 f(x)=f(0)+(f'(0)/1!)x + (f''(0)/2!)x^2 + Rn(x) =0+0+x^2+0 f(x)=0+0+x^2+0 =x^2 (2) x^2+1 f(0)=1 f'(0)=0 f''(0)=2 f^(3)(θx)=0 Rn(x)=(f^(3)(θx)/3!) * x^3 = 0 (1)と同じように「マクローリンの定理」にあてはめて、 f(x)=0+0+x^2+0 =x^2 (3) x^3+x^2+1 f(0)=1 f'(0)=0 f''(0)=2 f^(3)(θx)=6 Rn(x)=(f^(3)(θx)/3!) * x^3 = x^3 (1)と同じように「マクローリンの定理」にあてはめて、 f(x)=1+0+x^2+x^3 =x^3+x^2+1 (4) x^5 f(0)=0 f'(0)=0 f''(0)=0 f^(3)(θx)=60θ^2x^2 Rn(x)=(f^(3)(θx)/3!) * x^3 = 10θ^2x^5 (1)と同じように「マクローリンの定理」にあてはめて、 f(x)=0+0+0+10θ^2x^5 = 10θ^2x^5 (5) √(x+1) f(0)=1 f'(0)=1/2 f''(0)=-1/4 ? f^(3)(θx)=3/8(θx+1)^(-5/2) ? Rn(x)=(f^(3)(θx)/3!) * x^3 = ? ここで計算がわからず断念しました。 途中までの計算はあっているでしょうか? ご指導お願いします。 以上、よろしくお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

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  • info22
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回答No.1

>(1)f(x)=x^2 OK >(2)f(x)=1+x^2 >f(0)=1 >f(x)=0+0+x^2+0 間違い f(x)=1+x^2 >(3)f(x)=1+x^2+x^3 OK >(4)f(x)= 10θ^2x^5 間違い f(x)=0 >(5) f(x)=(x+1)^(1/2) >f(0)=1 f'(x)=(1/2)(x+1)^(-1/2) >f'(0)=1/2 f''(x)=(-1/4)(x+1)^(-3/2) >f''(0)=-1/4 ? ここまでOK、 (途中のf'(x),f'(x),f''(x)の計算式も書いておかないと減点されるかも) [続き] f'''(x)=(3/8)(x+1)^(-5/2) f'''(0)=3/8 f(x)=f(0)+f'(0)x+f''(0)(1/2)x^2+f'''(0)(x^3)/3! =1+x/2-(1/8)x^2+(1/16)x^3

niinii22
質問者

お礼

お返事が大変遅くなり、申し訳ありませんでした。 間違いをご指摘いただき、ありがとうございました。 また、わからなかった箇所の続きもご指導いただき、たすかりました。 info22様には、いつも的確なご指摘をいただき、感謝しております。 今後ともご指導のほど、よろしくお願いします。

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