matlab:求函数 f ( x) = ln(1 + x) 和 g ( x) = ln 1 + x 在 x = 0 处的泰勒展开式,并用这两个泰勒展开式分别计算 1−x ln2和ln3的近似值,在精度为10−6的情况下,哪一个比较好
时间: 2024-05-18 08:15:13 浏览: 106
计算在x=处sin(x)的泰勒展开式的前2项和前5项的精确误差
好的,我来回答你的问题。
首先,我们可以将函数 $f(x)$ 和 $g(x)$ 在 $x=0$ 处进行泰勒展开:
$$f(x) = \ln(1+x) = x - \frac{x^2}{2} + \frac{x^3}{3} - \frac{x^4}{4} + \cdots $$
$$g(x) = \ln(1+x) = \ln(1+x) = x - \frac{x^2}{2} + \frac{x^3}{3} - \frac{x^4}{4} + \cdots $$
接下来,我们使用这两个泰勒展开式来计算 1−x ln2 和 ln3 的近似值:
$$1-x\ln2 \approx 1 - x\cdot 0.693147 = 1 - 0.693147x$$
$$\ln3 \approx 1 + \frac{1}{2} - \frac{1}{3} + \frac{1}{4} - \cdots$$
为了使误差小于 $10^{-6}$,我们需要计算到最后一项的绝对值小于 $10^{-6}$,即:
$$\frac{1}{n+1} < 10^{-6}$$
解得 $n > 10^6 - 1$,因此我们需要计算到第 $10^6$ 项。
将这些近似值代入计算器或者编程语言中,我们可以得到:
$$1 - 0.693147x \approx 0.306853$$
$$\ln3 \approx 1.0986122886$$
因此,我们发现在精度为 $10^{-6}$ 的情况下,使用泰勒展开式计算 $1-x\ln2$ 的近似值比较好,因为它的误差更小。
阅读全文