泰勒公式的证明及其应用
同理可证当Hf?P0?是负定矩阵时,f在P0取得极大值.
当Hf?P0?是不定时,假设f在P0取得极值(不妨设极大值),则沿任何过P0的直线
x?x0?t?x,y?y0?t?y, f?x,y??f?x0?t?x,y0?t?y????t?在t?0取极大值.
由一元函数取极值的充分条件,????0??0是不可能的,否则,?在t?0将取极小值,故????0??0.
因为???t??fx?x?fy?y,????t??fxx?x2?2fxy?x?y?fyy?y2所以
????0????x,?y?Hf?P0???x,?y?T,
这表明Hf?P0?是负定的,与条件矛盾,假设不成立.
当Hf?P0?是不定矩阵时,f在P0不取得极值. 例9 求f?x,y??x2?5y2?6x?10y?6的极值. 解 由方程组
?fx?2x?6?0,?f?10y?10?0 ?y得f的稳定点P0?3,?1?.
由于fxx?P0??2,fxy?P0??0,fyy?P0??10,得Hf?P0?正定,故f在P0取得极小值
f?3,?1???8.
因为f处处存在偏导数,故P0?3,?1?是f的唯一极值点.
结束语
在初等函数中,多项式函数是最简单的函数,而泰勒公式正是以简单的多项式函数替代了复杂的无理函数和初等超越函数等复杂的函数.泰勒公式不仅可以简化计算还可以判断函数的一些性质,在函数逼近论中有着广泛的应用.
参考文献
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泰勒公式的证明及其应用
[1] 刘玉琏傅沛仁编.《数学分析讲义》(第四版)P233-P234.高等教育出版社,2003年6月. [2] 华东师范数学系编著.《数学分析(下册)》(第三版)P137.高等教育出版社,2008年5月. [3] 周运明 尚德生主编.《数学分析(上册)》(第一版).科学出版社,2008年9月. [4] 常庚哲,史济怀编.《数学分析教程(上册)》(第一版).高等教育出版社,2003年5月. [5] B.A.卓里奇著,王昆扬,周美珂等译.《数学分析(第一卷)》(第四版).高等教育出版社,2006年6月.
[6] 胡格吉乐吐.对泰勒公式的理解及泰勒公式的应用[J].内蒙古科技与经济,2009,12(24). [7] 齐成辉.泰勒公式的应用[J].陕西师范大学学报,2003,31(z1).
[8] 严振祥,沈家骅.泰勒公式在函数凹凸性及拐点判断中的应用[J].重庆交通大学学报,2007,26(4).
[9] 刘瑜,陈美燕,于超,冯涛.泰勒公式在n阶行列式计算中的应用[J].内江师范学院学报,2008,23(z1).
致谢
此篇论文得以完成,首先要感谢许洪范老师的细心指导。从毕业论问的选题到完成,许老师给予了我耐心指导与细心关怀,许老师有严肃的科学态度,严谨的治学精神和精益求精的工作作风,这些都是我所需要学习的,感谢许老师给予了我这样一个学习机会,谢谢!在此,对许老师表示衷心的感谢,同时对帮助过我的每个人表示感谢。
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