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泰勒展开公式

泰勒展开公式是一种用函数在某一点的各阶导数值来近似该函数在该点附近取值的方法。以下是一些常用的泰勒展开公式:

指数函数 \(e^x\)

\[

e^x = 1 + x + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \cdots + \frac{x^n}{n!} + \cdots

\]

自然对数函数 \(\ln(1+x)\)

\[

\ln(1+x) = x - \frac{x^2}{2} + \frac{x^3}{3} - \cdots + (-1)^{k-1} \frac{x^k}{k} \quad (|x| < 1)

\]

正弦函数 \(\sin x\)

\[

\sin x = x - \frac{x^3}{3!} + \frac{x^5}{5!} - \cdots + (-1)^{k-1} \frac{x^{2k-1}}{2k-1} \quad (x \in \mathbb{R})

\]

余弦函数 \(\cos x\)

\[

\cos x = 1 - \frac{x^2}{2!} + \frac{x^4}{4!} - \cdots + (-1)^k \frac{x^{2k}}{(2k)!} \quad (x \in \mathbb{R})

\]

反正弦函数 \(\arcsin x\)

\[

\arcsin x = x + \frac{1}{2} \cdot \frac{x^3}{3} + \frac{1 \cdot 3}{2 \cdot 4} \cdot \frac{x^5}{5} + \cdots + \sum_{k=1}^{\infty} \binom{2k}{k} \cdot \frac{x^{2k+1}}{2k+1} \quad (|x| < 1)

\]

反余弦函数 \(\arccos x\)

\[

\arccos x = \frac{\pi}{2} - \left( x + \frac{1}{2} \cdot \frac{x^3}{3} + \frac{1 \cdot 3}{2 \cdot 4} \cdot \frac{x^5}{5} + \cdots + \sum_{k=1}^{\infty} \binom{2k}{k} \cdot \frac{x^{2k+1}}{2k+1} \right) \quad (|x| < 1)

\]

反正切函数 \(\arctan x\)

\[

\arctan x = x - \frac{x^3}{3} + \frac{x^5}{5} - \cdots + (-1)^{k-1} \frac{x^{2k-1}}{2k-1} \quad (x \in (-\infty, 1))

\]

双曲正弦函数 \(\sinh x\)

\[

\sinh x = x + \frac{x^3}{3!} + \frac{x^5}{5!} + \cdots + \frac{x^{2k-1}}{2k-1!} + \cdots

\]

双曲余弦函数 \(\cosh x\)

\[

\cosh x = 1 + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^4}{4!} + \cdots + \frac{x^{2k}}{2k!} + \cdots

\]

双曲反正弦函数 \(\arcsinh x\)

\[

\arcsinh x = x - \frac{x^3}{6} + \frac{x^5}{40} - \cdots + (-1)^{k-1} \frac{x^{2k-1}}{2k(2k-1)} + \cdots

\]

双曲反正切函数 \(\arctan h x\)

\[

\arctan h x = x - \frac{x^3}{3} + \frac{x^5}{5} - \cdots + (-1)^{k-1} \frac{x^{2k-1}}{2k-1} + \cdots

\]

这些公式在数学、物理、工程和计算机科学等领域有广泛的应用。建议在实际应用中

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