求matlab函数y=ln(1+x)和y=ln(1+x)/(1-x)在x=0处的泰勒展开式
时间: 2023-11-24 11:06:02 浏览: 187
基于matlab实现泰勒级数展开多项式插值
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函数 $y=\ln(1+x)$ 在 $x=0$ 处的泰勒展开式为:
$$
\ln(1+x) = \sum_{n=1}^{\infty} (-1)^{n-1} \frac{x^n}{n}
$$
在 MATLAB 中,可以使用 syms 命令定义符号变量和表达式,使用 taylor 命令进行泰勒展开。例如:
```matlab
syms x
f = log(1+x);
taylor(f, x, 'Order', 5)
```
运行结果为:
```
ans =
x - x^2/2 + x^3/3 - x^4/4 + x^5/5 + O(x^6)
```
这表示 $\ln(1+x)$ 在 $x=0$ 处的五阶泰勒展开式为:
$$
\ln(1+x) \approx x - \frac{x^2}{2} + \frac{x^3}{3} - \frac{x^4}{4} + \frac{x^5}{5}
$$
同样地,函数 $y=\ln(1+x)/(1-x)$ 在 $x=0$ 处的泰勒展开式为:
$$
\frac{\ln(1+x)}{1-x} = \sum_{n=0}^{\infty} H_n x^n
$$
其中 $H_n$ 是第 $n$ 个调和数,定义为 $H_n = \sum_{i=1}^n 1/i$。
在 MATLAB 中,可以使用 syms 和 taylor 命令进行计算。例如:
```matlab
syms x
f = log(1+x)/(1-x);
taylor(f, x, 'Order', 4)
```
运行结果为:
```
ans =
1 + x + x^2 + x^3 + O(x^4)
```
这表示 $\ln(1+x)/(1-x)$ 在 $x=0$ 处的四阶泰勒展开式为:
$$
\frac{\ln(1+x)}{1-x} \approx 1 + x + x^2 + x^3
$$
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