• No results found

Analyse: van R naar R

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Analyse: van R naar R"

Copied!
134
0
0

Bezig met laden.... (Bekijk nu de volledige tekst)

Hele tekst

(1)

Analyse: van R naar R

n

hoorcollege

Stelling van Taylor (8)

Gerrit Oomens

G.Oomens@uva.nl

Korteweg-de Vries Instituut voor Wiskunde Faculteit der Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica

Universiteit van Amsterdam

(2)

Machtreeksen en afgeleides

Bekijk een machtreeks f (x ) =P∞

k=0akxk met positieve convergentiestraal.

Er geldt f0(x ) =

∞

X

k=1

kakxk−1, f00(x ) =

∞

X

k=2

k(k − 1)akxk−2 en meer algemeen

f(n)(x ) =

∞

X

k=n

k(k − 1) · · · (k − n + 1)akxk−n. Merk op dat

f (0) = a0, f0(0) = 1 ¡ a1, f00(0) = 2 ¡ 1 ¡ a2, f(3)(0) = 3 ¡ 2 ¡ 1 ¡ a3

en algemeen f(n)(0) = n ¡ ¡ ¡ 2 ¡ 1 ¡ an= n!an. Dus voor een machtreeks is an= f(n)n!(0). Als we nu een willekeurige oneindig vaak differentieerbare functie willen schrijven als machtreeks, ligt het voor de hand om te kijken naar

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

(3)

Machtreeksen en afgeleides

Bekijk een machtreeks f (x ) =P∞

k=0akxk met positieve convergentiestraal. Er geldt f0(x )

=

∞

X

k=1

kakxk−1, f00(x ) =

∞

X

k=2

k(k − 1)akxk−2 en meer algemeen

f(n)(x ) =

∞

X

k=n

k(k − 1) · · · (k − n + 1)akxk−n. Merk op dat

f (0) = a0, f0(0) = 1 ¡ a1, f00(0) = 2 ¡ 1 ¡ a2, f(3)(0) = 3 ¡ 2 ¡ 1 ¡ a3

en algemeen f(n)(0) = n ¡ ¡ ¡ 2 ¡ 1 ¡ an= n!an. Dus voor een machtreeks is an= f(n)n!(0). Als we nu een willekeurige oneindig vaak differentieerbare functie willen schrijven als machtreeks, ligt het voor de hand om te kijken naar

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

(4)

Machtreeksen en afgeleides

Bekijk een machtreeks f (x ) =P∞

k=0akxk met positieve convergentiestraal. Er geldt f0(x ) =

∞

X

k=1

kakxk−1

, f00(x ) =

∞

X

k=2

k(k − 1)akxk−2 en meer algemeen

f(n)(x ) =

∞

X

k=n

k(k − 1) · · · (k − n + 1)akxk−n. Merk op dat

f (0) = a0, f0(0) = 1 ¡ a1, f00(0) = 2 ¡ 1 ¡ a2, f(3)(0) = 3 ¡ 2 ¡ 1 ¡ a3

en algemeen f(n)(0) = n ¡ ¡ ¡ 2 ¡ 1 ¡ an= n!an. Dus voor een machtreeks is an= f(n)n!(0). Als we nu een willekeurige oneindig vaak differentieerbare functie willen schrijven als machtreeks, ligt het voor de hand om te kijken naar

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

(5)

Machtreeksen en afgeleides

Bekijk een machtreeks f (x ) =P∞

k=0akxk met positieve convergentiestraal. Er geldt f0(x ) =

∞

X

k=1

kakxk−1, f00(x )

=

∞

X

k=2

k(k − 1)akxk−2 en meer algemeen

f(n)(x ) =

∞

X

k=n

k(k − 1) · · · (k − n + 1)akxk−n. Merk op dat

f (0) = a0, f0(0) = 1 ¡ a1, f00(0) = 2 ¡ 1 ¡ a2, f(3)(0) = 3 ¡ 2 ¡ 1 ¡ a3

en algemeen f(n)(0) = n ¡ ¡ ¡ 2 ¡ 1 ¡ an= n!an. Dus voor een machtreeks is an= f(n)n!(0). Als we nu een willekeurige oneindig vaak differentieerbare functie willen schrijven als machtreeks, ligt het voor de hand om te kijken naar

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

(6)

Machtreeksen en afgeleides

Bekijk een machtreeks f (x ) =P∞

k=0akxk met positieve convergentiestraal. Er geldt f0(x ) =

∞

X

k=1

kakxk−1, f00(x ) =

∞

X

k=2

k(k − 1)akxk−2

en meer algemeen f(n)(x ) =

∞

X

k=n

k(k − 1) · · · (k − n + 1)akxk−n. Merk op dat

f (0) = a0, f0(0) = 1 ¡ a1, f00(0) = 2 ¡ 1 ¡ a2, f(3)(0) = 3 ¡ 2 ¡ 1 ¡ a3

en algemeen f(n)(0) = n ¡ ¡ ¡ 2 ¡ 1 ¡ an= n!an. Dus voor een machtreeks is an= f(n)n!(0). Als we nu een willekeurige oneindig vaak differentieerbare functie willen schrijven als machtreeks, ligt het voor de hand om te kijken naar

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

(7)

Machtreeksen en afgeleides

Bekijk een machtreeks f (x ) =P∞

k=0akxk met positieve convergentiestraal. Er geldt f0(x ) =

∞

X

k=1

kakxk−1, f00(x ) =

∞

X

k=2

k(k − 1)akxk−2 en meer algemeen

f(n)(x )

=

∞

X

k=n

k(k − 1) · · · (k − n + 1)akxk−n. Merk op dat

f (0) = a0, f0(0) = 1 ¡ a1, f00(0) = 2 ¡ 1 ¡ a2, f(3)(0) = 3 ¡ 2 ¡ 1 ¡ a3

en algemeen f(n)(0) = n ¡ ¡ ¡ 2 ¡ 1 ¡ an= n!an. Dus voor een machtreeks is an= f(n)n!(0). Als we nu een willekeurige oneindig vaak differentieerbare functie willen schrijven als machtreeks, ligt het voor de hand om te kijken naar

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

(8)

Machtreeksen en afgeleides

Bekijk een machtreeks f (x ) =P∞

k=0akxk met positieve convergentiestraal. Er geldt f0(x ) =

∞

X

k=1

kakxk−1, f00(x ) =

∞

X

k=2

k(k − 1)akxk−2 en meer algemeen

f(n)(x ) =

∞

X

k=n

k(k − 1) · · · (k − n + 1)akxk−n.

Merk op dat

f (0) = a0, f0(0) = 1 ¡ a1, f00(0) = 2 ¡ 1 ¡ a2, f(3)(0) = 3 ¡ 2 ¡ 1 ¡ a3

en algemeen f(n)(0) = n ¡ ¡ ¡ 2 ¡ 1 ¡ an= n!an. Dus voor een machtreeks is an= f(n)n!(0). Als we nu een willekeurige oneindig vaak differentieerbare functie willen schrijven als machtreeks, ligt het voor de hand om te kijken naar

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

(9)

Machtreeksen en afgeleides

Bekijk een machtreeks f (x ) =P∞

k=0akxk met positieve convergentiestraal. Er geldt f0(x ) =

∞

X

k=1

kakxk−1, f00(x ) =

∞

X

k=2

k(k − 1)akxk−2 en meer algemeen

f(n)(x ) =

∞

X

k=n

k(k − 1) · · · (k − n + 1)akxk−n. Merk op dat

f (0)

= a0, f0(0) = 1 ¡ a1, f00(0) = 2 ¡ 1 ¡ a2, f(3)(0) = 3 ¡ 2 ¡ 1 ¡ a3

en algemeen f(n)(0) = n ¡ ¡ ¡ 2 ¡ 1 ¡ an= n!an. Dus voor een machtreeks is an= f(n)n!(0). Als we nu een willekeurige oneindig vaak differentieerbare functie willen schrijven als machtreeks, ligt het voor de hand om te kijken naar

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

(10)

Machtreeksen en afgeleides

Bekijk een machtreeks f (x ) =P∞

k=0akxk met positieve convergentiestraal. Er geldt f0(x ) =

∞

X

k=1

kakxk−1, f00(x ) =

∞

X

k=2

k(k − 1)akxk−2 en meer algemeen

f(n)(x ) =

∞

X

k=n

k(k − 1) · · · (k − n + 1)akxk−n. Merk op dat

f (0) = a0

, f0(0) = 1 ¡ a1, f00(0) = 2 ¡ 1 ¡ a2, f(3)(0) = 3 ¡ 2 ¡ 1 ¡ a3

en algemeen f(n)(0) = n ¡ ¡ ¡ 2 ¡ 1 ¡ an= n!an. Dus voor een machtreeks is an= f(n)n!(0). Als we nu een willekeurige oneindig vaak differentieerbare functie willen schrijven als machtreeks, ligt het voor de hand om te kijken naar

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

(11)

Machtreeksen en afgeleides

Bekijk een machtreeks f (x ) =P∞

k=0akxk met positieve convergentiestraal. Er geldt f0(x ) =

∞

X

k=1

kakxk−1, f00(x ) =

∞

X

k=2

k(k − 1)akxk−2 en meer algemeen

f(n)(x ) =

∞

X

k=n

k(k − 1) · · · (k − n + 1)akxk−n. Merk op dat

f (0) = a0, f0(0)

= 1 ¡ a1, f00(0) = 2 ¡ 1 ¡ a2, f(3)(0) = 3 ¡ 2 ¡ 1 ¡ a3

en algemeen f(n)(0) = n ¡ ¡ ¡ 2 ¡ 1 ¡ an= n!an. Dus voor een machtreeks is an= f(n)n!(0). Als we nu een willekeurige oneindig vaak differentieerbare functie willen schrijven als machtreeks, ligt het voor de hand om te kijken naar

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

(12)

Machtreeksen en afgeleides

Bekijk een machtreeks f (x ) =P∞

k=0akxk met positieve convergentiestraal. Er geldt f0(x ) =

∞

X

k=1

kakxk−1, f00(x ) =

∞

X

k=2

k(k − 1)akxk−2 en meer algemeen

f(n)(x ) =

∞

X

k=n

k(k − 1) · · · (k − n + 1)akxk−n. Merk op dat

f (0) = a0, f0(0) = 1 ¡ a1

, f00(0) = 2 ¡ 1 ¡ a2, f(3)(0) = 3 ¡ 2 ¡ 1 ¡ a3

en algemeen f(n)(0) = n ¡ ¡ ¡ 2 ¡ 1 ¡ an= n!an. Dus voor een machtreeks is an= f(n)n!(0). Als we nu een willekeurige oneindig vaak differentieerbare functie willen schrijven als machtreeks, ligt het voor de hand om te kijken naar

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

(13)

Machtreeksen en afgeleides

Bekijk een machtreeks f (x ) =P∞

k=0akxk met positieve convergentiestraal. Er geldt f0(x ) =

∞

X

k=1

kakxk−1, f00(x ) =

∞

X

k=2

k(k − 1)akxk−2 en meer algemeen

f(n)(x ) =

∞

X

k=n

k(k − 1) · · · (k − n + 1)akxk−n. Merk op dat

f (0) = a0, f0(0) = 1 ¡ a1, f00(0)

= 2 ¡ 1 ¡ a2, f(3)(0) = 3 ¡ 2 ¡ 1 ¡ a3

en algemeen f(n)(0) = n ¡ ¡ ¡ 2 ¡ 1 ¡ an= n!an. Dus voor een machtreeks is an= f(n)n!(0). Als we nu een willekeurige oneindig vaak differentieerbare functie willen schrijven als machtreeks, ligt het voor de hand om te kijken naar

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

(14)

Machtreeksen en afgeleides

Bekijk een machtreeks f (x ) =P∞

k=0akxk met positieve convergentiestraal. Er geldt f0(x ) =

∞

X

k=1

kakxk−1, f00(x ) =

∞

X

k=2

k(k − 1)akxk−2 en meer algemeen

f(n)(x ) =

∞

X

k=n

k(k − 1) · · · (k − n + 1)akxk−n. Merk op dat

f (0) = a0, f0(0) = 1 ¡ a1, f00(0) = 2 ¡ 1 ¡ a2

, f(3)(0) = 3 ¡ 2 ¡ 1 ¡ a3

en algemeen f(n)(0) = n ¡ ¡ ¡ 2 ¡ 1 ¡ an= n!an. Dus voor een machtreeks is an= f(n)n!(0). Als we nu een willekeurige oneindig vaak differentieerbare functie willen schrijven als machtreeks, ligt het voor de hand om te kijken naar

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

(15)

Machtreeksen en afgeleides

Bekijk een machtreeks f (x ) =P∞

k=0akxk met positieve convergentiestraal. Er geldt f0(x ) =

∞

X

k=1

kakxk−1, f00(x ) =

∞

X

k=2

k(k − 1)akxk−2 en meer algemeen

f(n)(x ) =

∞

X

k=n

k(k − 1) · · · (k − n + 1)akxk−n. Merk op dat

f (0) = a0, f0(0) = 1 ¡ a1, f00(0) = 2 ¡ 1 ¡ a2, f(3)(0)

= 3 ¡ 2 ¡ 1 ¡ a3

en algemeen f(n)(0) = n ¡ ¡ ¡ 2 ¡ 1 ¡ an= n!an. Dus voor een machtreeks is an= f(n)n!(0). Als we nu een willekeurige oneindig vaak differentieerbare functie willen schrijven als machtreeks, ligt het voor de hand om te kijken naar

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

(16)

Machtreeksen en afgeleides

Bekijk een machtreeks f (x ) =P∞

k=0akxk met positieve convergentiestraal. Er geldt f0(x ) =

∞

X

k=1

kakxk−1, f00(x ) =

∞

X

k=2

k(k − 1)akxk−2 en meer algemeen

f(n)(x ) =

∞

X

k=n

k(k − 1) · · · (k − n + 1)akxk−n. Merk op dat

f (0) = a0, f0(0) = 1 ¡ a1, f00(0) = 2 ¡ 1 ¡ a2, f(3)(0) = 3 ¡ 2 ¡ 1 ¡ a3

en algemeen f(n)(0) = n ¡ ¡ ¡ 2 ¡ 1 ¡ an= n!an. Dus voor een machtreeks is an= f(n)n!(0). Als we nu een willekeurige oneindig vaak differentieerbare functie willen schrijven als machtreeks, ligt het voor de hand om te kijken naar

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

(17)

Machtreeksen en afgeleides

Bekijk een machtreeks f (x ) =P∞

k=0akxk met positieve convergentiestraal. Er geldt f0(x ) =

∞

X

k=1

kakxk−1, f00(x ) =

∞

X

k=2

k(k − 1)akxk−2 en meer algemeen

f(n)(x ) =

∞

X

k=n

k(k − 1) · · · (k − n + 1)akxk−n. Merk op dat

f (0) = a0, f0(0) = 1 ¡ a1, f00(0) = 2 ¡ 1 ¡ a2, f(3)(0) = 3 ¡ 2 ¡ 1 ¡ a3 en algemeen f(n)(0)

= n ¡ ¡ ¡ 2 ¡ 1 ¡ an= n!an. Dus voor een machtreeks is an= f(n)n!(0). Als we nu een willekeurige oneindig vaak differentieerbare functie willen schrijven als machtreeks, ligt het voor de hand om te kijken naar

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

(18)

Machtreeksen en afgeleides

Bekijk een machtreeks f (x ) =P∞

k=0akxk met positieve convergentiestraal. Er geldt f0(x ) =

∞

X

k=1

kakxk−1, f00(x ) =

∞

X

k=2

k(k − 1)akxk−2 en meer algemeen

f(n)(x ) =

∞

X

k=n

k(k − 1) · · · (k − n + 1)akxk−n. Merk op dat

f (0) = a0, f0(0) = 1 ¡ a1, f00(0) = 2 ¡ 1 ¡ a2, f(3)(0) = 3 ¡ 2 ¡ 1 ¡ a3 en algemeen f(n)(0) = n ¡ ¡ ¡ 2 ¡ 1 ¡ an

= n!an. Dus voor een machtreeks is an= f(n)n!(0). Als we nu een willekeurige oneindig vaak differentieerbare functie willen schrijven als machtreeks, ligt het voor de hand om te kijken naar

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

(19)

Machtreeksen en afgeleides

Bekijk een machtreeks f (x ) =P∞

k=0akxk met positieve convergentiestraal. Er geldt f0(x ) =

∞

X

k=1

kakxk−1, f00(x ) =

∞

X

k=2

k(k − 1)akxk−2 en meer algemeen

f(n)(x ) =

∞

X

k=n

k(k − 1) · · · (k − n + 1)akxk−n. Merk op dat

f (0) = a0, f0(0) = 1 ¡ a1, f00(0) = 2 ¡ 1 ¡ a2, f(3)(0) = 3 ¡ 2 ¡ 1 ¡ a3 en algemeen f(n)(0) = n ¡ ¡ ¡ 2 ¡ 1 ¡ an= n!an.

Dus voor een machtreeks is an= f(n)n!(0). Als we nu een willekeurige oneindig vaak differentieerbare functie willen schrijven als machtreeks, ligt het voor de hand om te kijken naar

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

(20)

Machtreeksen en afgeleides

Bekijk een machtreeks f (x ) =P∞

k=0akxk met positieve convergentiestraal. Er geldt f0(x ) =

∞

X

k=1

kakxk−1, f00(x ) =

∞

X

k=2

k(k − 1)akxk−2 en meer algemeen

f(n)(x ) =

∞

X

k=n

k(k − 1) · · · (k − n + 1)akxk−n. Merk op dat

f (0) = a0, f0(0) = 1 ¡ a1, f00(0) = 2 ¡ 1 ¡ a2, f(3)(0) = 3 ¡ 2 ¡ 1 ¡ a3

en algemeen f(n)(0) = n ¡ ¡ ¡ 2 ¡ 1 ¡ an= n!an. Dus voor een machtreeks is an= f(n)n!(0).

Als we nu een willekeurige oneindig vaak differentieerbare functie willen schrijven als machtreeks, ligt het voor de hand om te kijken naar

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

(21)

Machtreeksen en afgeleides

Bekijk een machtreeks f (x ) =P∞

k=0akxk met positieve convergentiestraal. Er geldt f0(x ) =

∞

X

k=1

kakxk−1, f00(x ) =

∞

X

k=2

k(k − 1)akxk−2 en meer algemeen

f(n)(x ) =

∞

X

k=n

k(k − 1) · · · (k − n + 1)akxk−n. Merk op dat

f (0) = a0, f0(0) = 1 ¡ a1, f00(0) = 2 ¡ 1 ¡ a2, f(3)(0) = 3 ¡ 2 ¡ 1 ¡ a3

en algemeen f(n)(0) = n ¡ ¡ ¡ 2 ¡ 1 ¡ an= n!an. Dus voor een machtreeks is an= f(n)n!(0). Als we nu een willekeurige oneindig vaak differentieerbare functie

willen schrijven als machtreeks, ligt het voor de hand om te kijken naar

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

(22)

Machtreeksen en afgeleides

Bekijk een machtreeks f (x ) =P∞

k=0akxk met positieve convergentiestraal. Er geldt f0(x ) =

∞

X

k=1

kakxk−1, f00(x ) =

∞

X

k=2

k(k − 1)akxk−2 en meer algemeen

f(n)(x ) =

∞

X

k=n

k(k − 1) · · · (k − n + 1)akxk−n. Merk op dat

f (0) = a0, f0(0) = 1 ¡ a1, f00(0) = 2 ¡ 1 ¡ a2, f(3)(0) = 3 ¡ 2 ¡ 1 ¡ a3

en algemeen f(n)(0) = n · · · 2 · 1 · an= n!an. Dus voor een machtreeks is an= f(n)n!(0). Als we nu een willekeurige oneindig vaak differentieerbare functie (eenC∞-functie)

willen schrijven als machtreeks, ligt het voor de hand om te kijken naar

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

(23)

Machtreeksen en afgeleides

Bekijk een machtreeks f (x ) =P∞

k=0akxk met positieve convergentiestraal. Er geldt f0(x ) =

∞

X

k=1

kakxk−1, f00(x ) =

∞

X

k=2

k(k − 1)akxk−2 en meer algemeen

f(n)(x ) =

∞

X

k=n

k(k − 1) · · · (k − n + 1)akxk−n. Merk op dat

f (0) = a0, f0(0) = 1 ¡ a1, f00(0) = 2 ¡ 1 ¡ a2, f(3)(0) = 3 ¡ 2 ¡ 1 ¡ a3

en algemeen f(n)(0) = n · · · 2 · 1 · an= n!an. Dus voor een machtreeks is an= f(n)n!(0). Als we nu een willekeurige oneindig vaak differentieerbare functie (eenC∞-functie) willen schrijven als machtreeks

, ligt het voor de hand om te kijken naar

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

(24)

Machtreeksen en afgeleides

Bekijk een machtreeks f (x ) =P∞

k=0akxk met positieve convergentiestraal. Er geldt f0(x ) =

∞

X

k=1

kakxk−1, f00(x ) =

∞

X

k=2

k(k − 1)akxk−2 en meer algemeen

f(n)(x ) =

∞

X

k=n

k(k − 1) · · · (k − n + 1)akxk−n. Merk op dat

f (0) = a0, f0(0) = 1 ¡ a1, f00(0) = 2 ¡ 1 ¡ a2, f(3)(0) = 3 ¡ 2 ¡ 1 ¡ a3

en algemeen f(n)(0) = n · · · 2 · 1 · an= n!an. Dus voor een machtreeks is an= f(n)n!(0). Als we nu een willekeurige oneindig vaak differentieerbare functie (eenC∞-functie) willen schrijven als machtreeks, ligt het voor de hand om te kijken naar

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

(25)

Taylorreeksen

Zij f een functie die oneindig vaak differentieerbaar is in 0.

Dan noemen we

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

deTaylorreeks van f rond het punt 0. We bekijken de n-derestterm

Rn(x ) = f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

We willen nu weten of de reeks convergeert naar f , dus of Rn→ 0 rond 0. Meer algemeen kunnen we naar Taylorreeksen om een punt c kijken:

∞

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k, Rn(x ) = f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k en willen we weten of Rn→ 0 rond c.

(26)

Taylorreeksen

Zij f een functie die oneindig vaak differentieerbaar is in 0. Dan noemen we

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk. deTaylorreeks van f

rond het punt 0. We bekijken de n-derestterm

Rn(x ) = f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

We willen nu weten of de reeks convergeert naar f , dus of Rn→ 0 rond 0. Meer algemeen kunnen we naar Taylorreeksen om een punt c kijken:

∞

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k, Rn(x ) = f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k en willen we weten of Rn→ 0 rond c.

(27)

Taylorreeksen

Zij f een functie die oneindig vaak differentieerbaar is in 0. Dan noemen we

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

deTaylorreeks van f rond het punt 0.

We bekijken de n-derestterm

Rn(x ) = f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

We willen nu weten of de reeks convergeert naar f , dus of Rn→ 0 rond 0. Meer algemeen kunnen we naar Taylorreeksen om een punt c kijken:

∞

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k, Rn(x ) = f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k en willen we weten of Rn→ 0 rond c.

(28)

Taylorreeksen

Zij f een functie die oneindig vaak differentieerbaar is in 0. Dan noemen we

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

deTaylorreeks van f rond het punt 0. We bekijken de n-derestterm

Rn(x )

= f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

We willen nu weten of de reeks convergeert naar f , dus of Rn→ 0 rond 0. Meer algemeen kunnen we naar Taylorreeksen om een punt c kijken:

∞

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k, Rn(x ) = f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k en willen we weten of Rn→ 0 rond c.

(29)

Taylorreeksen

Zij f een functie die oneindig vaak differentieerbaar is in 0. Dan noemen we

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

deTaylorreeks van f rond het punt 0. We bekijken de n-derestterm

Rn(x ) = f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

We willen nu weten of de reeks convergeert naar f , dus of Rn→ 0 rond 0. Meer algemeen kunnen we naar Taylorreeksen om een punt c kijken:

∞

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k, Rn(x ) = f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k en willen we weten of Rn→ 0 rond c.

(30)

Taylorreeksen

Zij f een functie die oneindig vaak differentieerbaar is in 0. Dan noemen we

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

deTaylorreeks van f rond het punt 0. We bekijken de n-derestterm

Rn(x ) = f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

We willen nu weten of de reeks convergeert naar f

, dus of Rn→ 0 rond 0. Meer algemeen kunnen we naar Taylorreeksen om een punt c kijken:

∞

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k, Rn(x ) = f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k en willen we weten of Rn→ 0 rond c.

(31)

Taylorreeksen

Zij f een functie die oneindig vaak differentieerbaar is in 0. Dan noemen we

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

deTaylorreeks van f rond het punt 0. We bekijken de n-derestterm

Rn(x ) = f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

We willen nu weten of de reeks convergeert naar f , dus of Rn→ 0 rond 0.

Meer algemeen kunnen we naar Taylorreeksen om een punt c kijken:

∞

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k, Rn(x ) = f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k en willen we weten of Rn→ 0 rond c.

(32)

Taylorreeksen

Zij f een functie die oneindig vaak differentieerbaar is in 0. Dan noemen we

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

deTaylorreeks van f rond het punt 0. We bekijken de n-derestterm

Rn(x ) = f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

We willen nu weten of de reeks convergeert naar f , dus of Rn→ 0 rond 0.

Meer algemeen kunnen we naar Taylorreeksen om een punt c kijken:

∞

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k, Rn(x ) = f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k en willen we weten of Rn→ 0 rond c.

(33)

Taylorreeksen

Zij f een functie die oneindig vaak differentieerbaar is in 0. Dan noemen we

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

deTaylorreeks van f rond het punt 0. We bekijken de n-derestterm

Rn(x ) = f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

We willen nu weten of de reeks convergeert naar f , dus of Rn→ 0 rond 0.

Meer algemeen kunnen we naar Taylorreeksen om een punt c kijken:

∞

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k

, Rn(x ) = f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k en willen we weten of Rn→ 0 rond c.

(34)

Taylorreeksen

Zij f een functie die oneindig vaak differentieerbaar is in 0. Dan noemen we

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

deTaylorreeks van f rond het punt 0. We bekijken de n-derestterm

Rn(x ) = f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

We willen nu weten of de reeks convergeert naar f , dus of Rn→ 0 rond 0.

Meer algemeen kunnen we naar Taylorreeksen om een punt c kijken:

∞

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k, Rn(x ) = f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k

en willen we weten of Rn→ 0 rond c.

(35)

Taylorreeksen

Zij f een functie die oneindig vaak differentieerbaar is in 0. Dan noemen we

∞

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

deTaylorreeks van f rond het punt 0. We bekijken de n-derestterm

Rn(x ) = f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(0) k! xk.

We willen nu weten of de reeks convergeert naar f , dus of Rn→ 0 rond 0.

Meer algemeen kunnen we naar Taylorreeksen om een punt c kijken:

∞

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k, Rn(x ) = f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k en willen we weten of Rn→ 0 rond c.

(36)

Restterm

Stelling van Taylor (31.3)

Zij f een n-keer differentieerbare functie op (a, b) en neem c ∈ (a, b). Dan is voor elke x ∈ (a, b) een y tussen c en x zodat

f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k =: Rn(x )

= f(n)(y )

n! (x − c)n. Bewijs: neem x 6= c vast en laat M zodat

Rn(x ) = M

n!(x − c)n, dus f (x ) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k +M

n!(x − c)n. Bekijk nu

g (t) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (t − c)k +M

n!(t − c)n− f (t).

Merk op dat geldt g (c) = 0, g0(c) = 0, · · · , g(n−1)(c) = 0. Maar ook g (x ) = 0, dus geeft Rolle g0(x1) = 0 voor zekere x1 ∈ (x, c). Nog een keer Rolle geeft g00(x2) = 0 voor zekere x2. Herhalen geeft g(n)(y )=0 voor zekere y . Merk op dat

g(n)(t) = M − f(n)(t), dus er volgt M = f(n)(y ) zoals gewenst.

(37)

Restterm

Stelling van Taylor (31.3)

Zij f een n-keer differentieerbare functie op (a, b) en neem c ∈ (a, b). Dan is voor elke x ∈ (a, b) een y tussen c en x zodat

f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k =: Rn(x ) = f(n)(y )

n! (x − c)n.

Bewijs: neem x 6= c vast en laat M zodat Rn(x ) = M

n!(x − c)n, dus f (x ) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k +M

n!(x − c)n. Bekijk nu

g (t) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (t − c)k +M

n!(t − c)n− f (t).

Merk op dat geldt g (c) = 0, g0(c) = 0, · · · , g(n−1)(c) = 0. Maar ook g (x ) = 0, dus geeft Rolle g0(x1) = 0 voor zekere x1 ∈ (x, c). Nog een keer Rolle geeft g00(x2) = 0 voor zekere x2. Herhalen geeft g(n)(y )=0 voor zekere y . Merk op dat

g(n)(t) = M − f(n)(t), dus er volgt M = f(n)(y ) zoals gewenst.

(38)

Restterm

Stelling van Taylor (31.3)

Zij f een n-keer differentieerbare functie op (a, b) en neem c ∈ (a, b). Dan is voor elke x ∈ (a, b) een y tussen c en x zodat

f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k =: Rn(x ) = f(n)(y )

n! (x − c)n. Bewijs

: neem x 6= c vast en laat M zodat Rn(x ) = M

n!(x − c)n, dus f (x ) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k +M

n!(x − c)n. Bekijk nu

g (t) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (t − c)k +M

n!(t − c)n− f (t).

Merk op dat geldt g (c) = 0, g0(c) = 0, · · · , g(n−1)(c) = 0. Maar ook g (x ) = 0, dus geeft Rolle g0(x1) = 0 voor zekere x1 ∈ (x, c). Nog een keer Rolle geeft g00(x2) = 0 voor zekere x2. Herhalen geeft g(n)(y )=0 voor zekere y . Merk op dat

g(n)(t) = M − f(n)(t), dus er volgt M = f(n)(y ) zoals gewenst.

(39)

Restterm

Stelling van Taylor (31.3)

Zij f een n-keer differentieerbare functie op (a, b) en neem c ∈ (a, b). Dan is voor elke x ∈ (a, b) een y tussen c en x zodat

f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k =: Rn(x ) = f(n)(y )

n! (x − c)n. Bewijs: neem x 6= c vast

en laat M zodat Rn(x ) = M

n!(x − c)n, dus f (x ) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k +M

n!(x − c)n. Bekijk nu

g (t) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (t − c)k +M

n!(t − c)n− f (t).

Merk op dat geldt g (c) = 0, g0(c) = 0, · · · , g(n−1)(c) = 0. Maar ook g (x ) = 0, dus geeft Rolle g0(x1) = 0 voor zekere x1 ∈ (x, c). Nog een keer Rolle geeft g00(x2) = 0 voor zekere x2. Herhalen geeft g(n)(y )=0 voor zekere y . Merk op dat

g(n)(t) = M − f(n)(t), dus er volgt M = f(n)(y ) zoals gewenst.

(40)

Restterm

Stelling van Taylor (31.3)

Zij f een n-keer differentieerbare functie op (a, b) en neem c ∈ (a, b). Dan is voor elke x ∈ (a, b) een y tussen c en x zodat

f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k =: Rn(x ) = f(n)(y )

n! (x − c)n. Bewijs: neem x 6= c vast en laat M zodat

Rn(x ) = M

n!(x − c)n

, dus f (x ) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k +M

n!(x − c)n. Bekijk nu

g (t) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (t − c)k +M

n!(t − c)n− f (t).

Merk op dat geldt g (c) = 0, g0(c) = 0, · · · , g(n−1)(c) = 0. Maar ook g (x ) = 0, dus geeft Rolle g0(x1) = 0 voor zekere x1 ∈ (x, c). Nog een keer Rolle geeft g00(x2) = 0 voor zekere x2. Herhalen geeft g(n)(y )=0 voor zekere y . Merk op dat

g(n)(t) = M − f(n)(t), dus er volgt M = f(n)(y ) zoals gewenst.

(41)

Restterm

Stelling van Taylor (31.3)

Zij f een n-keer differentieerbare functie op (a, b) en neem c ∈ (a, b). Dan is voor elke x ∈ (a, b) een y tussen c en x zodat

f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k =: Rn(x ) = f(n)(y )

n! (x − c)n. Bewijs: neem x 6= c vast en laat M zodat

Rn(x ) = M

n!(x − c)n, dus f (x ) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k +M

n!(x − c)n.

Bekijk nu g (t) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (t − c)k +M

n!(t − c)n− f (t).

Merk op dat geldt g (c) = 0, g0(c) = 0, · · · , g(n−1)(c) = 0. Maar ook g (x ) = 0, dus geeft Rolle g0(x1) = 0 voor zekere x1 ∈ (x, c). Nog een keer Rolle geeft g00(x2) = 0 voor zekere x2. Herhalen geeft g(n)(y )=0 voor zekere y . Merk op dat

g(n)(t) = M − f(n)(t), dus er volgt M = f(n)(y ) zoals gewenst.

(42)

Restterm

Stelling van Taylor (31.3)

Zij f een n-keer differentieerbare functie op (a, b) en neem c ∈ (a, b). Dan is voor elke x ∈ (a, b) een y tussen c en x zodat

f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k =: Rn(x ) = f(n)(y )

n! (x − c)n. Bewijs: neem x 6= c vast en laat M zodat

Rn(x ) = M

n!(x − c)n, dus f (x ) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k +M

n!(x − c)n. Bekijk nu

g (t) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (t − c)k +M

n!(t − c)n− f (t).

Merk op dat geldt g (c) = 0, g0(c) = 0, · · · , g(n−1)(c) = 0. Maar ook g (x ) = 0, dus geeft Rolle g0(x1) = 0 voor zekere x1 ∈ (x, c). Nog een keer Rolle geeft g00(x2) = 0 voor zekere x2. Herhalen geeft g(n)(y )=0 voor zekere y . Merk op dat

g(n)(t) = M − f(n)(t), dus er volgt M = f(n)(y ) zoals gewenst.

(43)

Restterm

Stelling van Taylor (31.3)

Zij f een n-keer differentieerbare functie op (a, b) en neem c ∈ (a, b). Dan is voor elke x ∈ (a, b) een y tussen c en x zodat

f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k =: Rn(x ) = f(n)(y )

n! (x − c)n. Bewijs: neem x 6= c vast en laat M zodat

Rn(x ) = M

n!(x − c)n, dus f (x ) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k +M

n!(x − c)n. Bekijk nu

g (t) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (t − c)k +M

n!(t − c)n− f (t).

Merk op dat geldt g (c) = 0

, g0(c) = 0, · · · , g(n−1)(c) = 0. Maar ook g (x ) = 0, dus geeft Rolle g0(x1) = 0 voor zekere x1 ∈ (x, c). Nog een keer Rolle geeft g00(x2) = 0 voor zekere x2. Herhalen geeft g(n)(y )=0 voor zekere y . Merk op dat

g(n)(t) = M − f(n)(t), dus er volgt M = f(n)(y ) zoals gewenst.

(44)

Restterm

Stelling van Taylor (31.3)

Zij f een n-keer differentieerbare functie op (a, b) en neem c ∈ (a, b). Dan is voor elke x ∈ (a, b) een y tussen c en x zodat

f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k =: Rn(x ) = f(n)(y )

n! (x − c)n. Bewijs: neem x 6= c vast en laat M zodat

Rn(x ) = M

n!(x − c)n, dus f (x ) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k +M

n!(x − c)n. Bekijk nu

g (t) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (t − c)k +M

n!(t − c)n− f (t).

Merk op dat geldt g (c) = 0, g0(c) = 0

, · · · , g(n−1)(c) = 0. Maar ook g (x ) = 0, dus geeft Rolle g0(x1) = 0 voor zekere x1 ∈ (x, c). Nog een keer Rolle geeft g00(x2) = 0 voor zekere x2. Herhalen geeft g(n)(y )=0 voor zekere y . Merk op dat

g(n)(t) = M − f(n)(t), dus er volgt M = f(n)(y ) zoals gewenst.

(45)

Restterm

Stelling van Taylor (31.3)

Zij f een n-keer differentieerbare functie op (a, b) en neem c ∈ (a, b). Dan is voor elke x ∈ (a, b) een y tussen c en x zodat

f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k =: Rn(x ) = f(n)(y )

n! (x − c)n. Bewijs: neem x 6= c vast en laat M zodat

Rn(x ) = M

n!(x − c)n, dus f (x ) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k +M

n!(x − c)n. Bekijk nu

g (t) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (t − c)k +M

n!(t − c)n− f (t).

Merk op dat geldt g (c) = 0, g0(c) = 0, ¡ ¡ ¡

, g(n−1)(c) = 0. Maar ook g (x ) = 0, dus geeft Rolle g0(x1) = 0 voor zekere x1 ∈ (x, c). Nog een keer Rolle geeft g00(x2) = 0 voor zekere x2. Herhalen geeft g(n)(y )=0 voor zekere y . Merk op dat

g(n)(t) = M − f(n)(t), dus er volgt M = f(n)(y ) zoals gewenst.

(46)

Restterm

Stelling van Taylor (31.3)

Zij f een n-keer differentieerbare functie op (a, b) en neem c ∈ (a, b). Dan is voor elke x ∈ (a, b) een y tussen c en x zodat

f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k =: Rn(x ) = f(n)(y )

n! (x − c)n. Bewijs: neem x 6= c vast en laat M zodat

Rn(x ) = M

n!(x − c)n, dus f (x ) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k +M

n!(x − c)n. Bekijk nu

g (t) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (t − c)k +M

n!(t − c)n− f (t).

Merk op dat geldt g (c) = 0, g0(c) = 0, · · · , g(n−1)(c) = 0.

Maar ook g (x ) = 0, dus geeft Rolle g0(x1) = 0 voor zekere x1 ∈ (x, c). Nog een keer Rolle geeft g00(x2) = 0 voor zekere x2. Herhalen geeft g(n)(y )=0 voor zekere y . Merk op dat

g(n)(t) = M − f(n)(t), dus er volgt M = f(n)(y ) zoals gewenst.

(47)

Restterm

Stelling van Taylor (31.3)

Zij f een n-keer differentieerbare functie op (a, b) en neem c ∈ (a, b). Dan is voor elke x ∈ (a, b) een y tussen c en x zodat

f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k =: Rn(x ) = f(n)(y )

n! (x − c)n. Bewijs: neem x 6= c vast en laat M zodat

Rn(x ) = M

n!(x − c)n, dus f (x ) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k +M

n!(x − c)n. Bekijk nu

g (t) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (t − c)k +M

n!(t − c)n− f (t).

Merk op dat geldt g (c) = 0, g0(c) = 0, · · · , g(n−1)(c) = 0. Maar ook g (x ) = 0

, dus geeft Rolle g0(x1) = 0 voor zekere x1 ∈ (x, c). Nog een keer Rolle geeft g00(x2) = 0 voor zekere x2. Herhalen geeft g(n)(y )=0 voor zekere y . Merk op dat

g(n)(t) = M − f(n)(t), dus er volgt M = f(n)(y ) zoals gewenst.

(48)

Restterm

Stelling van Taylor (31.3)

Zij f een n-keer differentieerbare functie op (a, b) en neem c ∈ (a, b). Dan is voor elke x ∈ (a, b) een y tussen c en x zodat

f (x ) −

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k =: Rn(x ) = f(n)(y )

n! (x − c)n. Bewijs: neem x 6= c vast en laat M zodat

Rn(x ) = M

n!(x − c)n, dus f (x ) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (x − c)k +M

n!(x − c)n. Bekijk nu

g (t) =

n−1

X

k=0

f(k)(c)

k! (t − c)k +M

n!(t − c)n− f (t).

Merk op dat geldt g (c) = 0, g0(c) = 0, · · · , g(n−1)(c) = 0. Maar ook g (x ) = 0, dus geeft Rolle g0(x1) = 0 voor zekere x1 ∈ (x, c).

Nog een keer Rolle geeft g00(x2) = 0 voor zekere x2. Herhalen geeft g(n)(y )=0 voor zekere y . Merk op dat

g(n)(t) = M − f(n)(t), dus er volgt M = f(n)(y ) zoals gewenst.

Referenties

GERELATEERDE DOCUMENTEN

Korteweg-de Vries Instituut voor Wiskunde Faculteit der Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica.. Universiteit

Korteweg-de Vries Instituut voor Wiskunde Faculteit der Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica.. Universiteit

Korteweg-de Vries Instituut voor Wiskunde Faculteit der Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica. Universiteit

Korteweg-de Vries Instituut voor Wiskunde Faculteit der Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica. Universiteit

Korteweg-de Vries Instituut voor Wiskunde Faculteit der Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica.. Universiteit

Korteweg-de Vries Instituut voor Wiskunde Faculteit der Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica. Universiteit

Korteweg-de Vries Instituut voor Wiskunde Faculteit der Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica. Universiteit

Korteweg-de Vries Instituut voor Wiskunde Faculteit der Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica. Universiteit