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Ich bringe mir alles selbst bei und benötige Hilfe, damit ich verstehe, wie ich solche Aufgabentypen lösen kann. Vielen Dank für eure Hilfe.

Aufgabe:


Bestimmen Sie jeweils das Taylor-Polynom dritter Ordnung um den gegebenen
Entwicklungspunkt x0 von f(x) und g(x)


Problem/Ansatz:

Text erkannt:

\( f(x)=\ln \left(\frac{1+e^{x}}{2}\right), \quad x_{0}=0 \)

Mathe .pngMathe .png


Text erkannt:

\( g(x)=\sqrt[3]{x}, \quad x_{0}=1 \)

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  1. Formel raussuchen.
  2. In Formel einsetzen.

Welcher Teil bereitet dir Schwierigkeiten? Fall zweiterer, welchen Teil der Formel hast du nicht verstanden?

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Ich habe das raus, stimmt das?


g(x) = 1 + 1/3 x - 1/9x^2 + 5/81 x^3


f(x) = 1/2 x + 1/8 x^2


Ich habe nämlich kein Gefühl dafür, ob mein Endergbenis korrekt ist. Vielen Dank für die Hilfe.

f(x) = 1/2 x + 1/8 x2

Ja, außer dass das nicht f(x) ist, sondern eben das Taylorpolynom dritter Ordnung von f.

g(x) = 1 + 1/3 x - 1/9x2 + 5/81 x3

Nein.

Screenshot_20230627-212015_Adobe Acrobat.jpg

Text erkannt:

\( \begin{array}{l} g^{(x)}=\sqrt[3]{x}=x^{\frac{3}{3}} \times x_{0}=1 \\ g^{\prime}(x)=\frac{1}{3} x^{\frac{1}{3}-1}=\frac{1}{3 x^{2 / 3}}=\frac{2}{\theta^{5 / 3}} \\ v^{\prime \prime}(x)=\frac{\left(-\frac{2}{3}\right) x^{-\frac{2}{3}-1}}{3}=\frac{2\left(-\frac{5}{3}\right) x^{-\frac{5}{3}-1}}{v}=\frac{10}{27 x^{8 / 3}} \end{array} \)
Wir echalken an der Stelle \( x_{0}=1 \) die Worte
\( \begin{aligned} g(1) & =1 \\ g^{\prime}(1) & =\frac{1}{3} \\ g^{\prime \prime}(1) & =-\frac{2}{3} \\ g^{\prime \prime}(1) & =\frac{10}{22} \\ T_{3}(x, 1) & =g(1)^{\prime}+g^{\prime}(1) \cdot x+g^{\prime \prime}(1) \cdot \frac{x^{2}}{2 !}+g^{\prime \prime \prime}(1) \frac{x^{3}}{3} \\ & =1+\frac{1}{3} x+\frac{2}{3} \cdot \frac{x^{2}}{2}+\frac{10}{22} \frac{x^{3}}{6}= \\ & =1+\frac{1}{3} x-\frac{1}{3} x^{3}+\frac{5}{81} \cdot x^{3} \end{aligned} \)

Wie lautet denn das richtige Ergebnis bei g(x)?

Das richtige Ergebnis lautet

        \(g(x_0) + g'(x_0)\cdot (x-x_0) + \frac{g''(x_0)}{2!}\cdot (x-x_0)^2 + \frac{g'''(x_0)}{3!}\cdot (x-x_0)^3\)

Der Entwicklungspunkt wirkt sich nicht nur darauf aus, wo die Ableitung berechnet wird, sondern auch darauf, was potenziert wird.

40/81 + 8/27x - 8/27x^2 +5/81 x^3

Vielen Dank für den Tipp. Stimmt die Rechnung jetzt so?

Ich habe es jetzt. Danke nochmal für alles.

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40/81 + 8/27x - 8/27x2 +5/81 x3
stimmt das jetzt so?

Ich habe fast das gleiche heraus

T3(x) = 5/81·x^3 - 8/27·x^2 + 20/27·x + 40/81

Prüfe dein Ergebnis.. Übrigens brauchst du normal das Polynom nicht ausmultiplizieren. Ein Ergebnis der Form

T3(x) = 5/81·(x - 1)^3 - 1/9·(x - 1)^2 + 1/3·(x - 1) + 1

sollte normalerweise völlig ausreichend sein.

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Tausend Dank für deine Zeit und Hilfe.

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