टेलर श्रेणी क्या है?

f(x) = Σ f⁽ⁿ⁾(a)/n! · (x-a)ⁿ
a=0 पर: f(x) = f(0) + f'(0)x + f''(0)x²/2! + ⋯। ब्रुक टेलर ने 1715 में प्रतिपादित किया।

टेलर श्रेणी किसी भी smooth फलन को एक अनंत बहुपद के रूप में व्यक्त करती है। हर गुणांक एक अवकलज होता है: nवाँ पद f⁽ⁿ⁾(a)/n! गुणा (x-a)ⁿ होता है। eˣ, sin(x) और cos(x) जैसे सुव्यवस्थित फलनों के लिए यह श्रेणी हर जगह ठीक उसी फलन के मान पर अभिसरित होती है।

sin(x) approximated by successive Taylor polynomials
-3-113sin(x)xx−x³/6x−x³/6+x⁵/120-3.2-1.0713x

Each extra term extends the approximation further. Adding more terms: sin(x) ≈ x − x³/6 + x⁵/120 − x⁷/5040 + …

तीन सबसे महत्वपूर्ण मैकलॉरिन श्रेणियाँ: eˣ = 1 + x + x²/2! + x³/3! + ⋯ (हर जगह अभिसरित); sin(x) = x - x³/3! + x⁵/5! - ⋯ (हर जगह अभिसरित); cos(x) = 1 - x²/2! + x⁴/4! - ⋯ (हर जगह अभिसरित)। eˣ की श्रेणी में x = iπ रखने पर ऑयलर की सर्वसमिका मिलती है।

मुख्य मैकलॉरिन श्रेणियाँ और उनके अभिसरण त्रिज्या
Key Maclaurin series and their radii of convergence

Table of Maclaurin series

f(x)ReiheRadius
1+x+x²/2!+x³/3!+⋯
sin xx-x³/3!+x⁵/5!-⋯
cos x1-x²/2!+x⁴/4!-⋯
ln(1+x)x-x²/2+x³/3-⋯|x|≤1
1/(1-x)1+x+x²+x³+⋯|x|<1

ब्रुक टेलर ने 1715 में सामान्य प्रमेय दिया; 0 पर केंद्रित विशेष रूप को कॉलिन मैकलॉरिन ने 1742 में लोकप्रिय बनाया। हर कैलकुलेटर और कंप्यूटर पारातीत फलनों का मान निकालने के लिए टेलर श्रेणियों का उपयोग करता है। n पदों के बाद त्रुटि Lagrange remainder से सीमित होती है: |f(x) - Pₙ(x)| ≤ max|f⁽ⁿ⁺¹⁾| · |x-a|ⁿ⁺¹ / (n+1)!

cos(x) approximated by successive Taylor polynomials
-1.88-0.920.041cos(x)1−x²/21−x²/2+x⁴/24-3.2-1.0713x

cos(x) ≈ 1 − x²/2 + x⁴/24 − x⁶/720 + … Each pair of terms is one more order of accuracy.

संबंधित विषय
e कलन का मौलिक प्रमेय पाई
टेलर श्रेणी के मुख्य तथ्य

टेलर श्रेणी किसी smooth फलन को एक अनंत बहुपद के रूप में दर्शाती है: f(x) = f(a) + f'(a)(x-a) + f''(a)(x-a)^2/2! + ... गुणांक केंद्र बिंदु a पर लिए गए अवकलज होते हैं। मैकलॉरिन श्रेणियाँ 0 पर केंद्रित होती हैं। तीन प्रमुख श्रेणियाँ हर जगह अभिसरित होती हैं: e^x = 1 + x + x^2/2! + ..., sin(x) = x - x^3/3! + x^5/5! - ..., cos(x) = 1 - x^2/2! + x^4/4! - ... e^x की श्रेणी में x = i*pi रखने से ऑयलर की सर्वसमिका सिद्ध होती है। हर कैलकुलेटर पारातीत फलनों का मान निकालने के लिए अंदरूनी तौर पर टेलर श्रेणियों का उपयोग करता है।

उपयोग क्षेत्र
गणित
भौतिकी
अभियांत्रिकी
🧬जीवविज्ञान
💻कंप्यूटर विज्ञान
📊सांख्यिकी
📈वित्त
🎨कला
🏛वास्तुकला
संगीत
🔐क्रिप्टोग्राफ़ी
🌌खगोलविज्ञान
रसायनविज्ञान
🦉दर्शनशास्त्र
🗺भूगोल
🌿पारिस्थितिकी
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