复杂函数的泰勒展开

复合根式

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Qm(x)=anxn+an1xn1++am1xm1+amxm。其中 n>m.
形如 Qm(x)k 的泰勒展开,可以分为以下步骤:

  1. 变形:
    • x 先将其变形为 anxnk1+an1xn1++am+1xm+1+amxmanxnk
    • x0,则做变形 amxmkanxn+an1xn1++am+1xm+1amxm+1k
  2. 然后根据以下泰勒展开式展开:
    原理:对于任意的 A=fm(x)0,都有 1+Ak=(1+k)1k=1+1kA+(1k(1k1))2A2+

例如,对于 x2+x43

x0+,x2+x43=x231+x23=x23(1+13x2+((13(131))2)(x2)3)++

对数复合

对于 lnQm(x),若 Qm(x)aa1,那么就可以做分为如下步骤泰勒展开:

  1. x+,ln(anxn++amxm)=ln(anxn)+ln(1+an1xn1++amxmanxn)
  2. x0+,ln(anxn++amxm)=ln(amxm)+ln(anxn++am+1xm+1amxm+1)
  3. 然后根据< obsidian-uri > 展开即可。

幂指函数

如果函数 fa(a>0),则 f 可以写成指数函数的泰勒展开,即通过 ex 的泰勒展开式。

f=elnf=elna+(lnflna)=elnaelnflna=aelnflna

这种方法特别适用于解决形如 xx,(sinx)x,(1+x)1x 的极限问题。