به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+1 امتیاز
15,268 بازدید
در دانشگاه توسط hamidreza.doostbin (6 امتیاز)
ویرایش شده توسط fardina

لطفا روش به دست آوردن سری مک لورن $\ln(x+1)$ حول نقطه صفر را بیان کنید.

مرجع: ریاضی 1

2 پاسخ

+2 امتیاز
توسط saderi7 (7,860 امتیاز)

اگر پیدا کردن سری مطلوب سوال باشد .

با یادآوری شروع میکنیم :

بسط تیلور تابع $f$ که بی نهایت بار در نقطه $a$ مشتق پذیر است عبارت است از سری: $$\sum_0^\infty \frac{f^n(a)}{n!}(x-a)^n$$ که $f^n(a)$ مشتق مرتبه $n$ ام است. به عبارت دیگر $$f(a)+\frac{f'(a)}{1!}(x-a)+\frac{f''(a)}{2!}(x-a)^2+\frac{f^3(a)}{3!}(x-a)^3+\cdots$$

چنانچه$a=0$ در اینصورت بسط تیلور تابع $f$ در صفر را بسط مک لورن آن تابع گویند.

حال سری مکلورن برای تابع مورد نظر مینویسیم :

$$f(x)=\ln(x+1)$$ $$\begin{align} &f^{(1)}(x)=(1+x)^{-1} &\implies \ f^{(1)}(0)=1\\ &f^{(2)}(x)=-(1+x)^{-2} &\implies f^{(2)}(0)=-1\\ &f^{(3)}(x)=2(1+x)^{-3} &\implies \ f^{(3)}(0)=2\\ &f^{(4)}(x)=-6(1+x)^{-4} &\implies \ f^{(4)}(0)=-6\\ \end{align}$$

در نتیجه با توجه به یاد آوری خواهیم داشت :

$$\ln(1+x) = +\frac{x}{1!} - \frac{x^2}{2!} + \frac{2x^3}{3!} - \frac{6x^4}{4!} + ...$$
توسط reza814 (1 امتیاز)
سلام راجه به حل توضیحات نداره که بنویسین
+1 امتیاز
توسط fardina (17,622 امتیاز)

یک روش دیگر به کمک اتحاد $$\frac 1{1+t}=1-t+t^2-t^3+\cdots$$ که می دانیم برای $|t|< 1$ برقرار است. با انتگرال گیری از طرفین تساوی بالا از صفر تا $x$ داریم $$\begin{align}\int_0^x \frac 1{1+t}dt&=\ln (1+x)\\ &=x-\frac{x^2}2+\frac{x^3}3-\frac{x^4}4+\cdots\end{align}$$

توسط amirabbas (1,345 امتیاز)
@fardina
روش خیلی جالبیه.آیا محدودیت t مشکلی در کلیت حکم بدست آمده ندارد؟
توسط fardina (17,622 امتیاز)
+1
در $x$ که محدودیتی اعمال نشده.
برای ترجمه ی یک جمله از انگلیسی به فرانسوی دو چیز ضروری است. اول، باید جمله ی انگلیسی را تماما بفهمیم. دوم، باید با اصطلاحات ویژه ای که در زبان فرانسوی هستند آشنا باشیم. این وضعیت خیلی شبیه هنگامی است که سعی داریم شرط را که با کلمات بیان شده است با نمادهای ریاضی بیان کنیم. اول، باید آن را تمام درک کنیم. دوم، باید با اصطلاحات ریاضی ریاضی آشنا باشیم.
...