arcsinx的泰勒展开式
时间: 2023-07-23 13:07:57 浏览: 9468
arcsin(x)的泰勒展开式是以x为变量的无穷级数,它可以表示为:
arcsin(x) = x + (x^3)/6 + (3*x^5)/40 + (5*x^7)/112 + ...
其中,^表示乘方运算。泰勒展开式是一种将函数表示为无穷级数的方法,通过不断增加高阶项来逼近原函数。
需要注意的是,泰勒展开式只在某些范围内有效,并且对于|x| <= 1 的范围内的x值才适用。在实际应用中,我们常常使用有限项来近似计算,以满足实际需求。
相关问题
arcsinx的泰勒公式怎么又sinx的泰勒公式推过来
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。
arcsinx的推导公式
arcsinx的推导公式为:
假设sin(x) = y,其中-1 ≤ y ≤ 1,则arcsinx表示的是x的一个取值,满足sin(x) = y。
将sin(x) = y两边求导,得到cos(x)dx = dy。
移项得到:dx = (1/cos(x))dy。
由于cos(x) = √(1 - sin^2(x)),因此有cos(x) > 0,可以将dx和dy表示成它们的反正切函数,即:
dx/dy = 1/cos(x) = 1/√(1 - sin^2(x)) = 1/√(1 - y^2)
同时,因为arcsinx是x的一个取值,所以可以将dx表示为d(arcsinx),即:
d(arcsinx)/dy = 1/√(1 - y^2)
将y换成sin(x),得到:
d(arcsinx)/dsin(x) = 1/√(1 - sin^2(x))
即arcsinx的推导公式为:
arcsinx = ∫(1/√(1 - sin^2(x)))dx