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利用泰勒公式求极限时 如何确定泰勒公式展开到第几阶?

时间:2023-04-29 11:27:21

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利用泰勒公式求极限时 如何确定泰勒公式展开到第几阶?

下面正文内容是对该知识点的第一次解读(建议读者阅读完以下内容后,再阅读2.0版本解读,2个解读侧重点不一样,4道例题最好手抄下来,读后再仔细体会):

1.0版本解读:

利用泰勒公式求极限上,我们不是随随便便展开泰勒公式的,所有的一切操作手法,都是有相应的规律作为指导!

什么规律?

先别急,先看看童鞋们在后台求助我问题,你也可以试着判断下做得对不对哦~

1 两个求助的问题

求助1的问题:

求助2的问题:

两道题,为什么都错误了呢?

泰勒泰勒,你是怎么了?我用了你,你咋还没给我解决出问题呢?

不要怪人家泰勒,凡事出了问题,先从自己身上找原因,别轻易就找被人茬.

你为什么错了呢?

因为你泰勒公式展开的项数有问题,或者说,你泰勒公式展开的精确度不够!

在考研这场应试教育路线上,我们需要掌握的泰勒公式有如下5组,宝刀君做了简单的分类,如下:

上面的公式,大部分同学都会背,尤其是随着业内“狗-sin狗=1/6乘以狗的立方”理论的盛行,同学们背的更是不亦乐乎。

但问题是,会背不顶用,做题时怎么用才是关键啊!

针对这个泰勒公式,一个很现实的问题是:当我拿到一道题目时,我怎么确定要将这个式子展开到第几阶呢???

所有的极限题目,要么是乘除,要么是加减,无外乎这两种,因此,这里介绍两种展开规则:“分式上下同阶”原则和“加减幂次最低”原则。

2 分式上下同阶原则

“分式上下同阶”原则是说,如果分母(或分子)是x的k次方,则应该把分子(或分母)展开到x的k次方。

简单说就是,假如你分子是4阶的,x的4次方,那么我就要把分母中的那个式子展开到第4阶。

举个例子,比如下面这道题(务必仔细、认真的看分析):

“分式上下同阶”原则适用于分式“A/B 型”,也就是在分式求极限中用的比较多。

3 "加减幂次最低"原则

“加减幂次最低”原则是说:将A、B分别展开到它们的系数不相等的x的最低次幂为止。

简单说,两个泰勒式子相减呢,你就展开到它俩具有相同的幂次数就可以啦,而且这个幂次数是第一次出现的。

举个例子吧,比如下面这个例题:

“加减幂次最低”原则适用于“A-B型”,也就是求加减的时候用的比较多。

至此,介绍了上面的两个利用泰勒公式求极限时 阶的展开规则后,上面这两道求助的题目是不是就可以顺利的迎刃而解呢???

求助1问题的正确解答如下:

当然,你这里也可以这样来理解,因为分母中有(x-2)这一项,2是个常数,那么你e的x次方函数在展开时,就应该展开到x的立方项,这样人家和2乘起来,才算是分子中完整的x立方项大家族大集合。

求助2的正确解答如下:

宝刀君,宝刀君,我不服,你这个例2为啥不将e^x展开到3阶,不是说好了和分母同阶,一起携手闯荡江湖吗???你怎么退缩到2阶了???

咳咳咳,观察的还挺仔细,我来告诉你为啥第二个不展开到3阶吧。

回复:仔细对比求助1和求助2,求助1中,e^x后边乘的是(x-2),这里有个常数2,所以常数2和e^x展开式中的x^3的相乘不能忽略,而求助2中,e^x后边乘的是sinx,而sinx展开式中可没有常数项,sinx是从x开始的,任何一项和e^x的3阶项相乘都会扩大阶数,扩大的比分母都还大,这就多余喽,因此 求助2中,只需要把e^x展开到2阶即可。

综上,面对不同的对象,我采取不同的展开措施,这就叫活学活用~

4 总结

利用泰勒公式求极限时,阶的展开规则应该遵循两种展开规则:“分式上下同阶”原则和“加减幂次最低”原则。

如果想看这篇文章的趣味性解读版本的,可以点击这个链接:

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