Файл: Задача Скорость прямолинейного движения SS(tt)S(t).docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Решение задач

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.10.2023

Просмотров: 459

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
выполняется равенство: 4) Степенной ряд можно почленно интегрировать на каждом отрезке, расположенном внутри интервала сходимости при -R


  • Ряды, полученные путем дифференцирования и интегрирования, имеют тот же радиус сходимости, что и исходный степенной ряд
1>1>1>

47. Разложение функций в степенные ряды. Приложения степенных рядов. Ряды Тейлора и Макларена.

  • Формула Тейлора:
, остаточный член в форме Лагранжа

  • Если функция f(x) имеет производные любых порядков (то есть бесконечно дифференц.) в окрестности точки и остаточный член , то из формулы Тейлора получается разложение функции f(x) по степеням , называемое рядом Тейлора

  • Если в ряде Тейлора
ряд Макларена:Условие:Пусть для функции f(x) составлен соответствующий ей ряд Тейлора.Теорема:Для того, чтобы ряд Тейлора функции f(x) сходился к f(x) в точке х, необходимо и достаточно, чтобы в этой точке остаточный член формулы Тейлора стремится к 0 при n , то есть, чтобы Замечание: Если ряд Тейлора сходится к порождающей функции f(x), то остаточный член формулы Тейлора равен остатку ряда Тейлора: (т. е. ); .Теорема: Если модули всех производных функций f(x) ограничены в окрестности точки одним и тем же числом M>0, то для любого х из этой окрестности ряд Тейлора ф-ии f(x) сходится к функции f(x).Разложение некоторых элементарных функций в ряд Тейлора (Макларена)

  1. Найти производные

  2. Вычислить значение производных в точке

  3. Написать ряд для заданной функции и найти его интервал сходимости

  4. Найти интервал (-R;R) в котором остаточный член ряда Макларена

48. Приближенное вычисление значения функции и определенного интеграла.

  • Пусть требуется вычислить значение f(x) при x= , заданной точностью
Если ряд f(x) в интервале (-R;R) можно разложить в степенной ряд , то точное значение , абсолютная погрешность равна модулю остатка ряда

  • Пусть требуется вычислить определенный интеграл от a до b с точностью до .
Если подынтегральную функцию f(x) можно разложить в ряд по степеням X и интервал сходимости (-R;R) включит в себя отрезок от [a;b], то для вычисления заданного интеграла можно воспользоваться свойством почленного интегрирования этого ряда. Ошибка вычислений определяет так же, как и при вычислении значений функций.49. Основные понятия дифференциальных уравнений. Задачи, приводящие к дифференциальным уравнениям. ДУ — это уравнение, в которое входит независимая переменная, искомая функция и ее производнаяРешением ДУ – называется функция, которая при постановке в уравнение обращает его в тождествоЕсли искомая (неизвестная) функция зависит от одной переменной, дифференциальное уравнение называют обыкновенным, в противном случае - ДУ в частных производныхНаивысший порядок производной, входящей в ДУ называется порядком этого уравненияПр. y’’’-3y’’+y=0 (3й порядок), y’+5xy= , yz’x=xzy’(1й порядок в част. произв.)Задача. Материальная точка массой m замедляет свое движение под действием силы сопротивления среды, пропорциональной квадрату скорости V. Найти зависимость скорости от времени. Найти скорость точки через 3 секунды после начала замедления, если V(0)=100 м/с, V(1)=50 м/с.
, a=V’(t) , F=-k* , k>0 – коэф. Пропорц. Следовательно функция V=V(t) является решением ДУ. m*V’=-k* или Решение: , где c=const м/сДУ 1 порядкаГеом смыслИзоклинОбщее решение ДУ 1 порядкаЧастное решение ДУЗадача Коши50. Уравнения с разделяющимися переменными. Уравнение вида называют ДУ с разделяющимися переменными. Проинтегрировав почленно это уравнение, получаем – его общий интеграл. Замечание:

  1. При проведении почленного деления ДУ на могут быть потеряны некоторые решения, поэтому следует отдельно решить уравнение

  2. Уравнение также сводится к уравнению с разделяющимися переменными. Для этого достаточно представить и разделить переменные

  3. Уравнение где a,b,c – числа, путем замены ax+by+c=U сводится к ДУ с разделяющимися переменными.
51. Однородные дифференциальные у равнения. Функция называется однородной функцией n-го порядка (измерения), если при умножении каждого аргумента на произвольный множитель , -вся функция умножится на
. ДУ называется однородным, если функция f(x;y) есть однородная функция 0-го порядка. (однородные функции одного порядка) 52. Линейные дифференциальные уравнения. Метод И. Бернулли. ДУ 1-го порядка называется линейным, если его можно записать в виде: Особенность: входят в уравнение в 1-й степени, не перемножаясь между собой.Метод Бернулли: 53. Метод Лагранжа. Уравнение Я. Бернулли. , Полученные в исходное: 54. Уравнение в полных дифференциалах. Интегрирующий множитель. Уравнение P(x;y)dx+ Q(x;y)dy=0 называется уравнением в полных дифференциалах, если его левая часть есть полный дифференциал некоторой функции U(x;y) Для того, чтобы выражение где функции P(x;y) и Q(x;y) и их частные производные непрерывны в некоторой области