☆お勉強しようUz☆ 数学.数列

2016/8-2012/5 Yuji.W

無限級数

◎ マクローリン展開の利用

◇ ベクトル<A> 縦ベクトル<A) 単位ベクトル<-u> 内積* 外積# 微分;x 時間微分' 10^x=Ten(x) exp(i*x)=expi(x) 共約複素数\z 物理定数.

{復習}マクローリン展開

◆ x の関数 f(x) x=0 を含む領域で、何回でも微分可能

 f(x)=f(0)+A*x+B*x^2+C*x^3+D*x^4+… と表す事を考える

A,B,C,D,… 定数

◇ 1階微分 f'(x) 2階微分 f''(x) 3階微分 f'''(x) …

微分したものに x=a を代入した値 f'(a) f''(a) f'''(a) …

■ f(x)=f(0)+f'(0)*x+[f''(0)/2]*x^2+[f'''(0)/3!]*x^3+[f''''(0)/4!]*x^4+…

◇無限級数の和◇

◎ マクローリン展開を利用して、無限級数の和を求める

■ ln(1+x)=x-x^2/2+x^3/3-x^4/4+x^5/5-x^6/6+…

x=1 として 1-1/2+1/3-1/4+1/5-1/6+…=ln(2)~0.693147 .

■ exp(x)=1+x+(1/2)*x^2+(1/3!)*x^3+…

x=1 として 1+1+1/2!+1/3!+1/4!+…=exp(1)=e~2.7 ネイピア数

{復習}逆三角関数の微分

■ y=arctan(x) x=tan(y)

 x;y=[sin(y)/cos(y)];y=1/cos(y)^2=1+tan(y)^2=1+x^2

 arctan(x);x=y;x=1/(x;y)=1/(1+x^2)

◇無限級数の和-2-◇

■ マクローリン展開より 1/(1+x^2)=1-x^2+x^4-…

積分すると、

 左辺=${dx/(1+x^2)}=arctan(x)

 右辺=x-x^3/3+x^5/5-x^7/7+x^9/9-…

x=1 として、

 左辺=arctan(1)=Pi/4

 右辺=1-1/3+1/5-1/7+1/9-…

≫ 1-1/3+1/5-1/7+1/9-…=Pi/4~0.785 .

{確かめ} 1-1/3+1/5-1/7+1/9-1/11
~1-0.333+0.2-0.143+0.111-0.091
=0.744

 1-1/3+1/5-1/7+1/9-1/11+1/13~0.744+0.077=0.821

 1-1/3+1/5-1/7+1/9-1/11+1/13-1/15~0.821-0.067=0.754

  無限級数の和  

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