Matematik

Taylor talrækker

13. december 2011 af Matematikgym (Slettet) - Niveau: A-niveau

Hej! 

Er der nogle der kan forklarer hvorfor (1-x^2/2!+x^4/4!-x^6/6) = cos (x) og lige ledes hvorfor i(x-x^3/3!+x^5/5!-x^7/7!)=i sin(x)

 

på forhånd tak!


Brugbart svar (0)

Svar #1
13. december 2011 af Andersen11 (Slettet)

Man benytter potensrækken for ez :

ez = ∑n=0 zn/n! ,

der er absolut konvergent for ethvert komplekst z, og så identiteten

eix = cos(x) + i·sin(x) ,

hvorfor

cos(x) + i·sin(x) = ∑n=0 (ix)n/n!

og skiller man rækken i realdel og imaginærdel, falder de to rækker for cos(x) og sin(x) ud helt automatisk.

Man benytter her, at i2n = (-1)n , og at i2n+1 = i·(-1)n


Svar #2
14. december 2011 af Matematikgym (Slettet)

Øhm, det er sådan set Eulers formel jeg forsøger at bevise.. Så er det ikke lidt lige som at bevise den med sig selv ??

 

på forhånd tak :b


Brugbart svar (0)

Svar #3
14. december 2011 af Andersen11 (Slettet)

#2

Var det så ikke på sin plads at præcisere, hvad der forudsættes, og hvad det er, du ønsker at vise?


Brugbart svar (1)

Svar #4
14. december 2011 af Andersen11 (Slettet)

#2

Det fremgik ikke særlig klart af oplægget i #0, at det var Eulers formel, der skulle vises, altså at

eix = cos(x) + i·sin(x) .

En måde at vise denne på er ved at betragte funktionen

f(x) = (cos(x) + i·sin(x))·e-ix for reelt x.

Man har

f'(x) = (-sin(x) + i·cos(x))·e-ix + (-i·cos(x) + sin(x))·e-ix = 0·e-ix = 0

Funktionen f(x) er altså en konstant, og da f(0) = 1 , har vi dermed

(cos(x) + i·sin(x))·e-ix = 1 , og dermed

cos(x) + i·sin(x) = eix


Skriv et svar til: Taylor talrækker

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.