mclaurin reeks

Moderators: dirkwb, Xilvo

Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Reageer
Berichten: 91

mclaurin reeks

Hey,

Ik heb vanmiddag mondeling examen wiskunde :roll: en ik had nog een vraagje over de MacLaurin reeks. We moeten een paar functies uit ons hoofd kennen (e^x, sin, cos enzo). Ik heb een vraag bij de formule van
\((1+x)^\alpha\)
.

Hier is er wat er staat:
\((1+x)^\alpha=1+\alpha x+\frac{\alpha(\alpha-1)}{2!}x²+...+\frac{\alpha(\alpha-1)...(\alpha-n+1)}{n!}x^n+o(x^n)\)
Nu snap ik die formule niet. Kunnen jullie bv de eerste 6 termen uitschrijven met tussenstappen erbij?

Dank u.

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: mclaurin reeks

Het is gewoon de formule toepassen hoor:
\(f\left( x \right) = \sum\limits_{n = 0}^{ + \infty } {f^{\left( n \right)} \left( 0 \right)\frac{{x^n }}{{n!}}} = f\left( 0 \right) + f'\left( 0 \right) + f''\left( 0 \right)\frac{{x^2 }}{{2!}} + f'''\left( 0 \right)\frac{{x^3 }}{{3!}} + \cdots \)
De eerste twee termen zijn triviaal, bijvoorbeeld de derde:
\(f'' = \left( {\left( {1 + x} \right)^\alpha } \right){^\prime ^\prime} = \left( {\alpha \left( {1 + x} \right)^{\alpha - 1} } \right)^\prime = \alpha \left( {\alpha - 1} \right)\left( {1 + x} \right)^{\alpha - 2} \)
\( \Rightarrow f''\left( 0 \right) = \alpha \left( {\alpha - 1} \right) \Rightarrow f''\left( 0 \right)\frac{{x^2 }}{{2!}} = \alpha \left( {\alpha - 1} \right)\frac{{x^2 }}{{2!}}\)
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 91

Re: mclaurin reeks

Ja maar we hebben weinig tijd dus we kunnen niet alles afleiden en dan pas invullen. Daarom leren we de belangrijkste uit ons hoofd. Ik snap die formule die ik net gegeven heb niet.

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: mclaurin reeks

Wat snap je er niet aan?

De eerste 3 termen zouden nu al duidelijk moeten zijn en als je naar de uitwerking kijkt van de afgeleide f" die ik gaf, dan is het ook niet moeilijk om het te veralgemenen naar de n-de afgeleide.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 91

Re: mclaurin reeks

Dit snap ik niet:
\(\frac{\alpha(\alpha-1)...(\alpha-n+1)}{n!}x^n\)
Wat moet er bij die ... staan? :roll:

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: mclaurin reeks

Steeds één meer van alpha aftrekken.
\(\left( {\left( {1 + x} \right)^\alpha } \right)^\prime = \alpha \left( {1 + x} \right)^{\alpha - 1} \)
\(\left( {\left( {1 + x} \right)^\alpha } \right)^{\prime \prime } = \left( {\alpha \left( {1 + x} \right)^{\alpha - 1} } \right)^\prime = \alpha \left( {\alpha - 1} \right)\left( {1 + x} \right)^{\alpha - 2} \)
\(\left( {\left( {1 + x} \right)^\alpha } \right)^{\prime \prime \prime } = \left( {\alpha \left( {\alpha - 1} \right)\left( {1 + x} \right)^{\alpha - 2} } \right)^\prime = \alpha \left( {\alpha - 1} \right)\left( {\alpha - 2} \right)\left( {1 + x} \right)^{\alpha - 3} \)
Je moet die steeds in x = 0 evalueren, dus die laatste factor wordt dan gewoon telkens 1.

Zo hou je voor de n'de afgeleide precies n factoren over, startend bij alpha en dan steeds één minder.

Dus voor de n-de keer:
\(\alpha \left( {\alpha - 1} \right)\left( {\alpha - 2} \right)\left( {\alpha - 3} \right) \cdots \left( {\alpha - n + 1} \right)\)
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 91

Re: mclaurin reeks

Ah nu snap ik hem!

Dus het wordt:
\(1+\alpha x+\frac{\alpha(\alpha-1)}{2!}x²+\frac{\alpha(\alpha-1)(\alpha-2)}{3!}x^3+\frac{\alpha(\alpha-1)(\alpha-2)(\alpha-3)}{4!}x^3\)
enzovoort...

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: mclaurin reeks

Inderdaad, alleen moet die laatste exponent van x gelijk zijn aan 4.

Die notatie met die puntjes kan je trouwens vermijden als je de notatie van een product kent (analoog aan de sommatie):
\(\alpha \left( {\alpha - 1} \right) \cdots \left( {\alpha - n + 1} \right) = \prod\limits_{i = 0}^{n - 1} {\left( {\alpha - i} \right)} \)
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 91

Re: mclaurin reeks

Ok hartstikke bedankt! Het is heel goed gegaan trouwens. Nu lekker vakantie :roll:

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: mclaurin reeks

Gefeliciteerd! Ik heb ook net m'n laatste gehad, nu genieten van de vakantie ;o)
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Reageer