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Aufgabe:

Ich suche das Taylorpolynom dritten Grades für die Funktion f(x) Cos(x) an der Stelle: PI/6

Meine Lösung: 1,5x^3-0,5x^2+x-0,7

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Meine Lösung: \(1,5x^{3}-0,5x^{2}+x-0,7\)

kann nicht sein(!) Wenn man dort \(x=\pi/6\) einsetzt, kommt nie \(\cos(\pi/6)=\frac12\sqrt 3\) raus. Wie hast Du das berechnet?

~plot~ cos(x); 1,5x^3-0,5x^2+x-0,7; x = pi/6 ~plot~

Scheinbar habe ich beim ausrechnen der Formel falsch aufgelöst.

Hat keiner nen Plan was hier schiefgelaufen ist?

Hat keiner nen Plan was hier schiefgelaufen ist?

Du hast Dich verrechnet.

Das würde ich auch vermuten. So ohne Rechenweg kann man aber auch nur eine Kristallkugel befragen.

Hier der Rechenweg:

Sämtliche Ableitungen sind ja selbstverständlich. Dann das eigentliche Polynom: 1-1,93*10^-3*(x-pi/6)-1/2*(x-pi/6)^2+3,21*10^-4(x-pi/6)^3.

Dann das eigentliche Polynom: 1-1,93*10^-3*(x-pi/6)-1/2*(x-pi/6)2+3,21*10^-4(x-pi/6)3.

Das ist schon falsch. Und passt auch in keinster Weise zum Polynom aus deinem ersten post. Aber mehr kann man ohne Rechenweg immer noch nicht sagen..

~plot~ cos(x); 1-1.93*10^(-3)*(x-pi/6)-1/2*(x-pi/6)^2+3.21*10^(-4)(x-pi/6)^3;x=pi/2 ~plot~

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Hallo Marius,

Sämtliche Ableitungen sind ja selbstverständlich

Ja sicher doch:$$\begin{aligned} f(x) &= \cos(x), &f(\pi/6) &= \frac 12 \sqrt 3\\ f'(x) &= -\sin(x), &f'(\pi/6) &= -\frac12 \\ f''(x) &= -\cos(x), & f''(\pi/6)&= -\frac 12 \sqrt 3\\ f'''(x)&= \sin(x), &f'''(\pi/6) &= \frac12\end{aligned}$$

Dann das eigentliche Polynom:
\(1-1,93*10^{-3}*(x-pi/6)-1/2*(x-pi/6)^2+3,21*10^{-4}(x-pi/6)^3\)

wie kommst Du dann auf dieses Polynom? Das geht doch mit dem ersten Parameter schon los - \(\cos(\pi/6) \ne 1\)!

Ich setze die Werte von oben in die allgemeine Taylorreihe ein:$$\begin{aligned} T_{(3,\,a)} &= \sum\limits_{k=0}^{3} \frac{f^{(k)}(a)}{k!}(x-a)^k \\ T_{(3,\,\pi/6)} &= \frac12\sqrt 3 - \frac12\left(x-\frac{\pi}{6}\right) - \frac14\sqrt 3\left(x-\frac{\pi}{6}\right)^2 + \frac1{12}\left(x-\frac{\pi}{6}\right)^3\end{aligned}$$und fertig und so sieht der Graph aus:

~plot~ cos(x);1/2*sqrt(3)-1/2(x-pi/6)-1/4*sqrt(3)(x-pi/6)^2+1/12*(x-pi/6)^3;[[-1|3|-1|2]];{pi/6|sqrt(3)/2} ~plot~

Wenn noch was unklar ist, so frage bitte nach.

Avatar von 48 k

Danke sehr schon mal für die Antwort. Ich hoffe ich stelle ich jetzt nicht als komplett inkompetent da, aber ich bekomme ganz andere Werte heraus, wenn ich die Näherungsstelle pi/6 in die Ursprungsfunktion und die Ableitungen per Taschenrechner eingebe. Beispiel: Cos(pi/6) → 0,999. -sin(pi/6)  → -9,138*10^-3. Ich stehe gerade ziemlich auf dem Schlauch.

Dein Taschenrechner ist aktuell auf Grad eingestellt. Der Winkel \(\pi/6\) ist aber Bogenmass. Entweder TR auf Radiant Umstellen oder statt \(\pi/6\) 30Grad eingeben!

Oder VIEL besser: lerne die typischen Werte der trigonometrischen Funktionen aus dem Einheitskreis.

Dann brauchst Du gar keinen TR mehr ;-)

Vielen Dank, Sie haben mir sehr weitergeholfen!

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Dem Matlab seine Lösung:


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