理论教育 高数习题课例题分析,解析详细

高数习题课例题分析,解析详细

时间:2023-10-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:如果连续可导,求出g′的值.解当x≠0时,利用对数求导法,易得因为二阶导数f′′在(1,1)内连续且不为0,故f′′在(1,1)内不变号.假设f′′>0,从而f′在(1,1)内严格单增,所以上式中的θ是唯一的.由,可得注此题也可以对式的右端利用Maclaurin公式展开进行求极限.例11.10设函数f为区间[a,a+2]上的函数,且|f|≤1,|f′′|≤1,证明|f′|≤2,x∈[a,a+2].证明根据Taylor公式,

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11.2.1 基本习题讲解

例11.2 应用Taylor公式按照x的乘幂展开函数

解 根据Taylor公式,有

即为f(x)=1−9x+30x2−45x3+30x4−9x5+x6.

注 多项式的Taylor展式是精确的.

例11.3 做函数f(x)=ln(x2−3x+2)在x=0点处的Taylor展开.

解 注意到f(x)的高阶导数容易得到,

例11.4 左右导数和导数的左右极限的关系问题.

在第七课中指出二者的关系命题:设f(x)于[x0,x0+δ]上连续,在(x0,x0+δ)内可导,如果f(x0+0)存在,则(x0)存在,且

证明 由于

式中利用了Lagrange中值定理,其中θ∈(0,1).由于f(x0+0)存在,由定义,可知(www.daowen.com)

例11.5 已知f(x)为实轴上二阶连续可导的正值函数,f(0)=1.定义g(x)=(x≠0).

(1)求g(x);

(2)当定义g(0)为何值时,g(x)成为连续函数?

(3)连续的g(x)是否连续可导?如果连续可导,求出g(0)的值.

解(1)当x≠0时,利用对数求导法,易得

因为二阶导数f′′(x)在(−1,1)内连续且不为0,故f′′(x)在(−1,1)内不变号.假设f′′(x)>0,从而f(x)在(−1,1)内严格单增,所以上式中的θ(x)是唯一的.

(2)由(1),可得

注 此题也可以对式(11-1)的右端利用Maclaurin公式展开进行求极限.

例11.10 设函数f(x)为区间[a,a+2]上的函数,且|f(x)|≤1,|f′′(x)|≤1,证明|f(x)|≤2,x∈[a,a+2].

证明 根据Taylor公式,

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