arcsinx的泰勒公式怎么又sinx的泰勒公式推过来
时间: 2023-05-29 17:03:09 浏览: 445
我们可以通过反函数求导公式来推导出arcsinx的泰勒公式。
假设我们已知sinx的泰勒公式为:
$$\sin(x) = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-1)^n}{(2n+1)!}x^{2n+1}$$
则我们可以对两边同时取反正弦函数,得到:
$$\arcsin (\sin x) = x$$
对等式两边求导,得到:
$$\frac{d}{dx} \arcsin (\sin x) = 1$$
根据反函数求导公式:
$$\frac{d}{dx} \arcsin (u) = \frac{1}{\sqrt{1-u^2}}$$
将上式中的$u$替换为$\sin x$,得到:
$$\frac{d}{dx} \arcsin (\sin x) = \frac{1}{\sqrt{1-\sin^2 x}}$$
由于$\sin^2 x + \cos^2 x = 1$,所以$\cos^2 x = 1 - \sin^2 x$,代入上式得到:
$$\frac{d}{dx} \arcsin (\sin x) = \frac{1}{|\cos x|}$$
注意到在$x=\frac{\pi}{2} + k\pi$($k$为整数)时,$\cos x = 0$,因此在这些点处$\frac{d}{dx} \arcsin (\sin x)$不存在。我们可以通过在这些点处手动指定$\arcsin (\sin x)$的值来得到arcsinx的泰勒公式:
$$\arcsin(x) = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(2n)!}{4^n (n!)^2 (2n+1)} x^{2n+1}$$
其中,$|x|\leq 1$。
这样得到的泰勒公式在$x=\pm 1$处仍然存在收敛半径问题,但可以通过其他方法解决,例如幂级数求和法或者复数域上的解析延拓。
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