微积分数学中泰勒公式,或者叫泰勒展开式很重要,更重要的是它也很神奇。说它重要,是因为它是数学研究和计算中很重要的工具,的高等数学微分学的教学重点和难点,用途很广很多,相信我们学习过程中见过很多次。而说它神奇,则在于用它让我有种降维打击的错觉。而机智客所谓的降维打击,就是在你的高度我打不过你,那我就像一个傻瓜一样把你拉到我的高度,再用我丰富的有限知识来打败你。好吧,这不是大家认为的降维打击,而是自创的降维打击的新解释。
单看泰勒公式的定义,比之前我们介绍过的微积分基本概念难了那么一点点,是用一个函数在某点的信息,描述其附近取值的公式。泰勒定理就是,函数f(x)在x=a的领域内n+1阶可导,则对于位于这个邻域内的任一x,至少存在一点存在于a和x之间的c,使得f(x)=f(a)+f’(a)(x-a)+f’’(a)/2! (x-a)2+...+f(n)(a)/n! (x-a)n+rn(x),其中rn(x)=f(n+1)(c)/(n+1)! (x-a)n+1。这个公式就是泰勒公式。
瞧,多把人不当人,这是正常人能看懂的嘛。额……还真是正常人能看懂的,而且必须看懂,这都看不懂,更复杂的函数还不得把你吓死。所以努力学吧。这就是基本的泰勒公式。这公式容易让人晕吧,的确,不过把公式一点点分开慢慢理解,还是可以搞懂的。它就是用函数某个点的导数,来近似这个点附近的函数值。
其实一言以蔽之,其实就是某某函数求值太复杂了,复杂得用我们人类的智商搞不定。于是,我们就用得心应手的简单多项式函数来近似表达。机智客怎么觉得,如此化繁为简之妙招,简直让人拍案叫绝直呼牛叉?数学家的脑子怎么长的呢?正因为泰勒公式如此牛,它在研究函数极限和估计误差等方面不可或缺,成了大家分析和研究许多数学问题的有力工具。
这种集中又完美体现了微积分中增量逼近法的精髓内涵的泰勒公式,在近似计算上有神奇的优势。另外,泰勒公式不仅是泰勒的公式,还是其他人的公式。怎么说,拿前面泰勒公式来说,在泰勒公式中,取a=0的时候,后面的公式则就成了麦克劳林公式。而f(x)在x=0处的泰勒级数则成了麦克劳林级数。再若麦克劳林公式中的余项趋近于0时,相应的泰勒展示式就不叫泰勒展开式了,而应该叫做麦克劳林展开式。瞧这乱的。