【arctanx的泰勒展开式是什么】在数学中,泰勒展开式是一种将函数表示为无限级数的方法,适用于在某一点附近可微的函数。对于反三角函数 arctanx(即反正切函数),其泰勒展开式在 x = 0 处(也称为麦克劳林展开)具有重要的应用价值,尤其是在计算积分、近似值和解析函数的研究中。
一、arctanx的泰勒展开式
arctanx 的泰勒展开式在 x = 0 处是:
$$
\arctan x = x - \frac{x^3}{3} + \frac{x^5}{5} - \frac{x^7}{7} + \cdots = \sum_{n=0}^{\infty} (-1)^n \frac{x^{2n+1}}{2n+1}
$$
该级数的收敛半径为 1,即当
二、展开式的部分项展示
以下是 arctanx 的前几项泰勒展开式:
项数 n | 项表达式 | 系数 |
0 | $ x $ | 1 |
1 | $ -\frac{x^3}{3} $ | $-\frac{1}{3}$ |
2 | $ \frac{x^5}{5} $ | $\frac{1}{5}$ |
3 | $ -\frac{x^7}{7} $ | $-\frac{1}{7}$ |
4 | $ \frac{x^9}{9} $ | $\frac{1}{9}$ |
三、总结
- arctanx 的泰勒展开式是以 x = 0 为中心的无穷级数。
- 展开式形式为:
$$
\arctan x = x - \frac{x^3}{3} + \frac{x^5}{5} - \frac{x^7}{7} + \cdots
$$
- 其收敛域为
- 该展开式常用于数值计算、函数逼近和理论分析中。
通过理解 arctanx 的泰勒展开式,可以更深入地掌握反三角函数的性质及其在数学中的应用。
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