Apa deret Taylor dari f (x) = arctan (x)?

Apa deret Taylor dari f (x) = arctan (x)?
Anonim

#f (x) = jumlah_ {n = 1} ^ infty (-1) ^ n {x ^ {2n + 1}} / {2n + 1} #

Mari kita lihat beberapa detail.

#f (x) = arctanx #

#f '(x) = 1 / {1 + x ^ 2} = 1 / {1 - (- x ^ 2)} #

Ingat bahwa seri kekuatan geometris

# 1 / {1-x} = sum_ {n = 0} ^ infty x ^ n #

dengan mengganti # x # oleh # -x ^ 2 #, #Rightarrow 1 / {1 - (- x ^ 2)} = sum_ {n = 0} ^ infty (-x ^ 2) ^ n = sum_ {n = 0} ^ infty (-1) ^ nx ^ {2n} #

Begitu, #f '(x) = jumlah_ {n = 0} ^ infty (-1) ^ nx ^ {2n} #

Dengan mengintegrasikan, #f (x) = int sum_ {n = 0} ^ infty (-1) ^ nx ^ {2n} dx #

dengan menempatkan tanda integral di dalam penjumlahan, # = sum_ {n = 0} ^ infty int (-1) ^ n x ^ {2n} dx #

oleh Power Rule, # = sum_ {n = 1} ^ infty (-1) ^ n {x ^ {2n + 1}} / {2n + 1} + C #

Sejak #f (0) = arctan (0) = 0 #, #f (0) = jumlah_ {n = 1} ^ infty (-1) ^ n {(0) ^ {2n + 1}} / {2n + 1} + C = C Rightarrow C = 0 #

Karenanya, #f (x) = jumlah_ {n = 1} ^ infty (-1) ^ n {x ^ {2n + 1}} / {2n + 1} #