麦克劳林公式是泰勒公式在x=0处的特例,用于近似计算函数在某点的值。以下是10个常用的麦克劳林公式:
1. 指数函数 \( e^x \) 的展开式:
$$ e^x = 1 + x + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \cdots + \frac{x^n}{n!} + o(x^n) $$
2. 正弦函数 \( \sin x \) 的展开式:
$$ \sin x = x - \frac{x^3}{3!} + \frac{x^5}{5!} - \cdots + (-1)^n \frac{x^{2n+1}}{(2n+1)!} + o(x^{2n+1}) $$
3. 余弦函数 \( \cos x \) 的展开式:
$$ \cos x = 1 - \frac{x^2}{2!} + \frac{x^4}{4!} - \cdots + (-1)^n \frac{x^{2n}}{(2n)!} + o(x^{2n}) $$
4. 对数函数 \( \ln(1+x) \) 的展开式:
$$ \ln(1+x) = x - \frac{x^2}{2} + \frac{x^3}{3} - \cdots + (-1)^{n+1} \frac{x^n}{n} + o(x^n) $$
5. 幂函数 \( (1+x)^m \) 的展开式:
$$ (1+x)^m = 1 + mx + \frac{m(m-1)}{2!}x^2 + \cdots + \frac{m(m-1)\cdots(m-n+1)}{n!}x^n + o(x^n) $$
6. 双曲正弦函数 \( \sinh x \) 的展开式:
$$ \sinh x = x + \frac{x^3}{3!} + \frac{x^5}{5!} + \cdots + \frac{x^{2n+1}}{(2n+1)!} + o(x^{2n+1}) $$
7. 双曲余弦函数 \( \cosh x \) 的展开式:
$$ \cosh x = 1 + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^4}{4!} + \cdots + \frac{x^{2n}}{(2n)!} + o(x^{2n}) $$
8. 正切函数 \( \tan x \) 的展开式:
$$ \tan x = x + \frac{1}{3}x^3 + \frac{2}{15}x^5 + \cdots + \frac{(-1)^{n-1}2^{2n-1}(2^{2n-1}-1)}{(2n)!}x^{2n-1} + o(x^{2n-1}) $$
9. 正割函数 \( \sec x \) 的展开式:
$$ \sec x = 1 + \frac{x^2}{2} + \frac{5}{24}x^4 + \cdots + \frac{61}{720}x^6 + \cdots + o(x^6) $$
10. 反正切函数 \( \arctan x \) 的展开式:
$$ \arctan x = x - \frac{1}{3}x^3 + \frac{1}{5}x^5 - \cdots + (-1)^{n-1}\frac{1}{2n-1}x^{2n-1} + o(x^{2n-1}) $$
这些公式在数学、物理和工程等领域有着广泛的应用。需要注意的是,麦克劳林公式中的 \( o(x^n) \) 表示高阶无穷小,即当 \( x \to 0 \) 时,\( o(x^n) \) 相对于 \( x^n \) 趋于零的速度更快