Elementar funksiyalarni darajali qatorlarga yoyish.
Quyida funksiyaning Teylor qatoriga yoyilishining yetarli shartini ifodalovchi teoremani keltiramiz.
1-teorema. funksiya biror oraliqda istalgan tartibdagi hosilaga ega bo’lsin. Agar shunday o’zgarmas soni mavjud bo’lsaki, barcha hamda barcha uchun
tengsizlik bajarilsa, u holda oraliqda funksiya Teylor qatoriga yoyiladi, ya’ni
(1)
Isbot. funksiya uchun Teylor formulasi
ni yozib, uning Lagranj ko’rinishidagi qoldiq hadi
olaylik. U holda
e’tiborga bo’ladi. Agar bo’lishini olsak, u holda ekanligini aniqlaymiz. Bu esa (1) munosabatning o’rinli bo’lishini bildiradi. Teorema isbot bo’ldi. Elementar funksiyalarning Teylor qatori funksiyaning Teylor qatori. Ma’lumki, funksiyaning Teylor formulasi
bo’lib uning qoldiq hadi esa Lagranj ko’rinishida quyidagicha bo’ladi: . Har bir da bo’lishini e’tiborga olsak, unda
ekanligi kelib chiqadi va da u nolga intiladi. Demak, ixtiyoriy chekli da
bo’ladi.
funksiyaning Teylor qatori. Ma’lumki, funksiyaning Teylor formulasi,
bo’ladi. Bu formula qoldiq hadining Lagranj ko’rinishidan foydalanib uchun bo’lishini topamiz. Undan bo’lishi kelib chiqadi. Demak, uchun
bo’ladi.
funksiyaning Teylor qatori. Bu funksiyaning Teylor formulasi
qoldiq hadining Lagranj ko’rinishidan foydalanib uchun
bo’lishini topamiz. Undan bo’lishi kelib chiqadi. Demak, uchun
funksiyaning Teylor qatori. Ma’lumki bu funksiyaning Teylor formulasi quyidagicha bo’ladi:
bu formula da qoldiq hadni Lagranj ko’rinishida quyidagicha yozib uning uchun bo’lishini bo’lganda esa qoldiq hadni Koshi ko’rinishida quyidagicha yozib
,
uning uchun bo’lishini ko’rgan edik.
Yuqoridagilarga ko’ra, bo’lishini topamiz.
Demak,
(2)
bo’ladi.
Shuni ta’kidlash lozimki, funksiya oraliqda berilgan bo’lsa ham bu funksiyaning Teylor qatori (2) munosabat yarim intervalda o’rinlidir.
funksiyaning Teylor qatori. Bu funksiyaning Teylor formulasi
bo’lib uning qoldiq hadi Koshi ko’rinishida quyidagicha bo’ladi:
.
Uni ushbu ko’rinishda yozib olamiz.
Agar bo’lganda birinchidan ,
,
chunki bu yaqinlashuvchi
bo’lganligidan bo’lishi kelib chiqadi.
Demak, bo’ladi.
“ TASDIQLAYMAN”
“Matematik tahlil “ kafedrasi muduri: R.Sharipov
_____________ _____
DARS REJASI.