泰勒公式外文翻译
泰勒公式 边缘检测
泰勒公式边缘检测（最新版）目录1.泰勒公式概述2.边缘检测的定义和应用3.泰勒公式在边缘检测中的应用4.泰勒公式在边缘检测的优势和局限性正文1.泰勒公式概述泰勒公式，是微积分学中的一种重要公式，它可以用来描述一个函数在某一点的近似值。
泰勒公式的基本形式为：f(x) ≈ f(a) + f"(a)(x-a) + f""(a)(x-a)^2 / 2! +...+ f^n(a)(x-a)^n / n!，其中 f(x) 是函数在 x 点的值，a 是函数的某一点，f"(a)、f""(a) 等表示函数在 a 点的各阶导数值。
2.边缘检测的定义和应用边缘检测是计算机视觉和图像处理中的一种技术，它的主要任务是识别和定位图像中物体的边缘。
边缘检测在实际应用中有着广泛的应用，例如在图像分割、目标检测、场景识别等方面都有重要的作用。
3.泰勒公式在边缘检测中的应用在边缘检测中，泰勒公式主要应用于图像的局部分析，通过对图像中的每个像素点进行泰勒展开，可以得到该点附近的边缘信息。
泰勒公式在边缘检测中的应用，主要体现在以下几个方面：（1）提高边缘检测的精度：泰勒公式可以对图像中的每个像素点进行局部拟合，可以更精确地描述图像的边缘信息。
（2）降低边缘检测的噪声干扰：泰勒公式可以对图像中的噪声进行平滑处理，从而降低噪声对边缘检测的影响。
（3）提高边缘检测的速度：泰勒公式的计算复杂度较低，可以快速地对图像进行边缘检测。
4.泰勒公式在边缘检测的优势和局限性泰勒公式在边缘检测中具有一定的优势，例如可以提高边缘检测的精度、降低噪声干扰、提高检测速度等。
然而，泰勒公式在边缘检测中也存在一些局限性，例如在处理复杂边缘和角点时，泰勒公式的描述能力会受到影响。
泰勒公式概述范文
泰勒公式概述范文泰勒公式是一种用于近似函数在特定点附近的展开式的数学工具。
它由格奥尔格·泰勒在18世纪提出，是微积分中的重要概念，常用于物理学、工程学和计算机科学等领域。
泰勒公式可以将任意可导函数在其中一点的附近表示为一个无限级数，从而将原始函数近似为多项式。
这种近似可以提供有关原函数在给定点附近的性质的信息，例如函数值、导数、曲率等等。
泰勒公式的一般形式如下：\[f(x) = f(a) + f'(a)(x - a) + \frac{{f''(a)}}{{2!}}(x -a)^2 + \frac{{f'''(a)}}{{3!}}(x - a)^3 + \cdots\]其中，\(f(x)\)是要近似的函数，\(a\)是近似点，\(f(a)\)是函数在\(a\)处的值，\(f'(a)\)是函数在\(a\)处的导数，\(f''(a)\)是函数在\(a\)处的二阶导数，以此类推。
这一级数被称为泰勒级数。
式中的\(x-a\)是\(x\)相对于近似点\(a\)的偏差。
它以一次方的形式出现在展开式中。
每个附加项都是偏差的高阶幂次的乘积，乘以函数在\(a\)处的对应导数。
这种形式的展开式使得我们可以通过不断增加级数项来逐渐增加近似的精确度。
泰勒级数的级数收敛性和收敛半径取决于原始函数在展开点附近的性质。
函数越光滑、越接近线性，泰勒展开越快收敛。
在一些情况下，级数可以收敛到整个定义域内。
泰勒公式的应用非常广泛。
它可以用于解决函数近似、优化问题、数值计算和物理问题。
通过截断级数，我们可以得到多项式近似函数，这对于计算机科学中的函数求值和近似问题非常有用。
泰勒公式的一个重要推广形式是麦克劳林级数展开。
麦克劳林级数是泰勒级数的一个特殊情况，其中展开点\(a=0\)。
麦克劳林级数展开常用于计算机科学中的近似函数和数值计算问题。
总之，泰勒公式是微积分中的重要工具，它可以将函数在其中一点的附近用级数展开，从而提供了函数在该点附近的近似值和性质的信息。
泰勒公式常用公式
泰勒公式常用公式泰勒公式是一种用于在微积分中计算函数值的精确计算方法，是科学研究和工程应用中常用的数学公式。
它可以精确计算函数在某一特定点附近值的近似值，在微分方程、概率论和变分法解决各种复杂问题时经常用到。
泰勒公式最早出现在1715年英国数学家泰勒先生的文章中，从那时起，这种公式就应用在微分方程，微积分及数学物理方面，并发展出各种变种，为近代科技的发展做出了巨大的贡献。
泰勒公式的主要用途是使用分析法计算函数值的近似值，它是一种迭代法，可以用来对复杂函数进行近似拟合。
由于它可以精确计算函数在某一特定点附近值的近似值，因此，它经常用于计算求解微分方程和模拟各种复杂的实际问题。
泰勒公式的表示形式可以概括为：f(x)=f(x_0)+f(x_0)*(x-x_0)+[f(x_0)*(x-x_0)^2]/2+[f(x_0)*(x-x_0)^3]/6+…其中， f(x)表示函数的值， f(x_0)表示函数的值在X=X_O点的值，f（x）的拉格朗日展开式是形如：f(x)=f(x_0)+f(x_0)(x-x_0)+[f(x_0)(x-x_0)^2]/2+[f(x_0)(x-x_0 )^3]/6, ...其中f(x_0)表示f(x)在x=x_0点的一阶导数；f(x_0)表示f(x)在x=x_0点的二阶导数；f(x_0)表示f(x)在x=x_0点的三阶导数；以此类推。
这个公式可以简单表示为：f(x)=f(x_0)+f(x_0)(x-x_0)+f(x_0)(x-x_0)^2/2+f(x_0)(x-x_0)^3 /6+…泰勒公式也可以表述为一般的多项式形式，如：f(x) = P_0+P_1*x+P_2*x^2+P_3*x^3+…其中P_0,P_1,P_2,…表示多项式各项系数，x表示泰勒公式的拉格朗日因子，P_0=f(x_0)。
泰勒公式的应用非常广泛，它可以用于求解微分方程，有助于计算复杂函数的值，也可以用于数值积分和蒙特卡洛采样等等。
泰勒公式-文献综述
泰勒公式及其应用前言：泰勒公式是数学分析中的重要组成部分，它的理论方法已成为研究函数极限和估计误差等方面的不可或缺的工具，它集中体现了微积分“逼近法”的精髓，在近似计算方面有着得天独厚的优势，利用它可以将复杂问题简单化，可以将非线性问题化为线性问题，并且能满足相当高的精确度要求。
它是微积分中值定理的推广，亦是应用高阶导数研究函数性态的重要工具。
正文：18世纪早期英国牛顿学派最优秀代表人物之一的英国数学家泰勒（Brook Taylor），于1685 年8月18日在米德尔塞克斯的埃德蒙顿出生。
1709年后移居伦敦，获法学硕士学位。
他在1712年当选为英国皇家学会会员，并于两年后获法学博士学位。
同年（即1714年）出任英国皇家学会秘书，四年后因健康理由辞退职务。
1717年，他以泰勒定理求解了数值方程。
最后在1731年1 2月29日于伦敦逝世。
泰勒的主要着作是1715年出版的《正的和反的增量方法》，书内以下列形式陈述出他已于1712年7月给其老师梅钦（数学家、天文学家）信中首先提出的着名定理——泰勒定理：式内v为独立变量的增量，及为流数。
他假定z随时间均匀变化，则为常数。
上述公式以现代形式表示则为：这公式是从格雷戈里－牛顿插值公式发展而成的，当x＝0时便称作马克劳林定理。
1772年，拉格朗日强调了此公式之重要性，而且称之为微分学基本定理，但泰勒于证明当中并没有考虑级数的收敛性，因而使证明不严谨，这工作直至十九世纪二十年代才由柯西完成。
十七世纪中叶，随着近代微积分的蓬勃发展，极限作为数学中的一个概念也就被明确地提了出来。
但是最初提出的极限概念是含糊不清的，相关的许多理论常常难以自圆其说，甚至自相矛盾。
极限理论的确立使得数学中出现了暂时混乱的局面，直到十九世纪才有了改善，首次给出极限严格定义的是捷克斯洛伐克的数学家贝尔纳·波尔查诺，但对他来说有点遗憾的是，他的数学著作多半没有受到他同时代的人的重视，他的许多成果等到后来才被人们重新发现，但是此时功劳已经被别人抢占。
泰勒公式介绍
泰勒公式介绍
泰勒公式（Taylor's theorem）是微积分中的一个重要定理，由英国数学家布鲁尔·泰勒（Brook Taylor）于18世纪初提出。
它是一种以多项式近似表示函数的方法，可用于在某一点附近展开函数为无限项的幂级数。
泰勒公式表达了任何可导函数在某一点附近可以通过多项式来近似表示的理论。
具体而言，设函数f(x)在[a, b]上具有n+1阶导数，则对于任意的x_0∈(a, b)，存在一个介于x和x_0之间的c，使得：
f(x) = f(x_0) + f'(x_0)(x-x_0) + f''(x_0)(x-x_0)^2/2! + ... +
f^n(x_0)(x-x_0)^n/n! + R_n(x)
其中f'(x_0)表示f(x)在x_0点的一阶导数，f''(x_0)表示f(x)在x_0点的二阶导数，以此类推，f^n(x_0)表示f(x)在x_0点的n 阶导数。
此外，R_n(x)表示余项，表示了使用泰勒公式进行多项式近似时的误差。
根据泰勒公式，通过选取适当的多项式项数n，可以使得多项式在某一点附近与原函数的值非常接近，从而可以将复杂的函数问题转化为简单的多项式问题。
这在数值计算和近似计算中具有极大的应用价值。
需要注意的是，泰勒公式只能在某一点附近进行多项式近似，因此近似的有效性局限于x不太远离x_0的范围。
此外，在一些边界或奇点附近，泰勒级数可能会出现发散现象，导致近似
失效。
因此，在应用泰勒公式时需要谨慎选择合适的展开点和多项式项数。
数学专业外文翻译---幂级数的展开及其应用
数学专业外文翻译---幂级数的展开及其应用In the us n。
we XXX its convergence n。
a power series always converges to a n。
We can use simple power series。
as well as XXX quadrature methods。
to find this n。
However。
this n will address another issue: can an arbitrary n f(x) be expanded into a power series?XXX n will address this XXX power series can be seen as an n of reality。
so we can start to solve the problem of expanding a n f(x) into a power series by considering f(x) and polynomials。
To do this。
we will introduce the following formula without proof:Taylor'XXX that if a n f(x) has derivatives of order n+1 in a neighborhood of x=x0.then we can use the following XXX:f(x)=f(x0)+f'(x0)(x-x0)+f''(x0)(x-x0)^2+。
+f^(n)(x0)(x-x0)^n+r_n(x)Here。
r_n(x) represents the remainder term.XXX (x) is given by (x-x)n+1.This formula is of the (9-5-1) type for the Taylor series。
考研泰勒公式大全
考研泰勒公式大全考研泰勒公式是考研数学中的一个重要知识点，也是数学分析中的经典内容。
它是基于函数的无数阶导数和函数值之间的关系，可以用来近似计算函数的值。
由于涉及到较多的公式推导和应用场景，下面将详细介绍泰勒公式的推导过程和一些常见的应用。
1.雅可比泰勒公式泰勒公式的最基本形式是雅可比泰勒公式，它可以通过有限次的求导得到。
假设函数f(x)在x=a处具有无限次可导，那么在x=a处，f(x)的泰勒展开式可以写作：f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)+f''(a)(x-a)^2/2!+...+f^n(a)(x-a)^n/n!+Rn(x)（1）其中，f'(a)表示f(x)在x=a处的一阶导数，f''(a)表示f(x)在x=a 处的二阶导数，f^n(a)表示f(x)在x=a处的n阶导数，(x-a)^n表示(x-a)的n次幂，n!表示n的阶乘。
公式（1）中的最后一项Rn(x)表示余项，用来衡量泰勒展开式与原函数之间的误差。
当n趋向于无穷大时，如果余项Rn(x)趋于0，则泰勒展开式可以无限逼近原函数f(x)，也就是可以用泰勒展开式来近似计算f(x)的值。
2.泰勒公式的推导泰勒公式的推导步骤可以通过数学归纳法来进行证明。
首先，我们有泰勒公式的一阶导数形式：f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)+R1(x)其中，R1(x)为余项，我们将其化简为：R1(x)=f(x)-f(a)-f'(a)(x-a)然后，我们对R1(x)进行第一次求导：R1'(x)=f'(x)-f'(a)接着，将R1(x)和R1'(x)带入泰勒公式的形式中，我们可以得到泰勒公式的二阶导数形式：f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)+f''(a)(x-a)^2/2!+R2(x)其中，R2(x)为二阶导数形式的余项，其化简步骤为：R2(x)=f(x)-f(a)-f'(a)(x-a)-f''(a)(x-a)^2/2!通过类似的推导方式，我们可以继续得到更高阶导数形式的泰勒公式，即得到公式（1）的形式。
泰勒公式是什么，用于什么地方？
泰勒公式是什么，用于什么地方？
一·问题简述：
1.在数学中，泰勒公式是一个用函数在某点的信息描述其附近取值的公式，这个公式来自于微积分中的泰勒定理。
泰勒公式得名于英国数学家布鲁克·泰勒，他在1712年的一封信里首次叙述了这个公式。
2.我们知道，不论是在近似计算还是在理论分析中，总是希望能用一个简单的函数来近似表示一个复杂的函数，这将会带来很大的方便。
一般来说，最简单的是多项式，因为多项式只是关于变量进行加、减、乘的运算。
这便是泰勒公式产生的理论背景。
3.泰勒定理描述了一个可微函数，如果函数足够光滑的话，在已知函数在某点的各阶导数值的情况下，泰勒公式可以用这些导数值做系数，构建一个多项式来近似函数在这一点邻域中的值，这个多项式称为泰勒多项式。
4.泰勒公式还给出了余项，即是这个多项式与函数之间的偏差，余项根据需要有多种不同的形式。
5.泰勒公式有许多作用，诸如求近似值、求极限、求参数取值、证明函数不等式等等。
二·泰勒定理：
1·泰勒定理：
2.常见函数的麦克劳林公式：
三·泰勒公式的余项：
泰勒公式的余项有许多种，常见的有以下三种：
四·泰勒公式的应用：
1.求泰勒展开式：
2.求极限：
3.求参数的值：
4.证明不等式：
以上，祝你好运。
8个泰勒公式常用公式
8个泰勒公式常用公式泰勒公式是一种对于一个函数在一些点处的近似表示的数学工具。
它通过使用函数在该点处的各阶导数来构建一个多项式。
这里将介绍8个常用的泰勒公式。
1.一阶泰勒公式：简单的一阶泰勒公式将函数在其中一点的值表示为该点处的函数值和函数的一阶导数之积。
对于函数f(x)，在点x=a处的泰勒公式为：f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)2.二阶泰勒公式：二阶泰勒公式是对函数在其中一点处的函数值和一阶导数、二阶导数的线性组合的近似。
对于函数f(x)，在点x=a处的泰勒公式为：f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)+f''(a)(x-a)^2/23.n阶泰勒公式：n阶泰勒公式将函数在其中一点处的值表示为该点处的函数值和函数的前n阶导数的多项式。
对于函数f(x)，在点x=a处的泰勒公式为：f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)+f''(a)(x-a)^2/2!+...+f^n(a)(x-a)^n/n!4.拉格朗日形式泰勒公式：拉格朗日形式泰勒公式是将泰勒公式中的余项以拉格朗日中值定理的形式表示出来。
对于函数f(x)，在点x=a和x=x0之间的其中一点x1，存在一个介于a和x之间的数c，使得泰勒公式可以表示为：f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)+f''(c)(x-a)^2/2!5.泰勒级数：泰勒级数是将泰勒公式中的所有阶导数都考虑进来，从而得到一个无限级数的形式。
对于函数f(x)，泰勒级数在点x=a处的表达形式为：f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)+f''(a)(x-a)^2/2!+...+f^n(a)(x-a)^n/n!+...6.指数函数的泰勒展开：指数函数可以通过泰勒展开表示为一个简单的无限级数。
对于指数函数exp(x)，在点x=0处的泰勒展开为：exp(x) = 1 + x + x^2/2! + x^3/3! + ... + x^n/n! + ...7.正弦函数的泰勒展开：正弦函数可以通过泰勒展开表示为一个无限级数。
泰勒公式的推导及应用
泰勒公式的推导及应用泰勒公式是一种重要的数学工具，它可以将一个函数在某个点处展开成一个无限次可导函数的幂级数。
这个级数在某些情况下非常有用，可以用来近似数值计算和研究函数的性质。
本文将简要介绍泰勒公式的推导过程和一些应用。
一、泰勒公式的推导设$f(x)$在$x=a$处$n$阶可导，则$f(x)$在$x=a$处的$n$阶泰勒展开式为：$$f(x)=f(a)+\frac{f^{(1)}(a)}{1!}(x-a)+\frac{f^{(2)}(a)}{2!}(x-a)^2+\cdots+\frac{f^{(n)}(a)}{n!}(x-a)^n+R_n(x)$$其中$R_n(x)$为$f(x)$在$x=a$处的$n$阶拉格朗日余项，具体表达式为：$$R_n(x)=\frac{f^{(n+1)}(\xi)}{(n+1)!}(x-a)^{n+1}$$其中$\xi$介于$x$和$a$之间。
二、泰勒公式的应用1. 求函数的近似值泰勒公式可以用来近似计算函数的值，特别是在求解复杂问题时非常有用。
例如，如果我们需要计算$\sin0.1$的值，可以使用泰勒公式展开$\sin x$：$$\sin x=x-\frac{x^3}{3!}+\frac{x^5}{5!}-\cdots$$当$x=0.1$时，忽略高阶项，得到：$$\sin 0.1\approx 0.1-\frac{0.1^3}{3!}=0.0998*******$$这个值与真实值$0.0998*******$非常接近。
2. 求函数的导数泰勒公式可以用来求函数的导数，尤其是对于某些复杂的函数，可以通过泰勒公式求导简化计算过程。
例如，对于$f(x)=\sin x$，我们可以使用泰勒公式展开$\sin x$：$$\sin x=x-\frac{x^3}{3!}+\frac{x^5}{5!}-\cdots$$对该式两边求导，得到：$$\cos x=1-\frac{x^2}{2!}+\frac{x^4}{4!}-\cdots$$这个式子可以用来计算$\cos x$的值，也可以用来求导。
泰勒公式-文献翻译讲解
重庆理工大学文献翻译二级学院数学与统计学院班级 111010101 学生姓名学号 11101010110复杂矩阵用泰勒公式的解决方法一个复杂的R×R矩阵A中的解决方法Rλ（A）是与A的频谱ΣA空交集的任何域名的解析函数。
在任何给定的λ0∉ΣA的附近著名的泰勒展开Rλ（A）的修改考虑到Rλ0只有第一大国（A）是线性无关。
在这个框架的主要工具给出了多变量多项式查看MATHML源取决于不变V1，V2，...，VRRλ（A）的（m为最小多项式的程度）。
这些功能被用于以代表的Rλ0（A）的随后的权力的系数作为它们的第一米的线性组合。
一简介如在[1]中，预解Rλ（A）的≔（λI-A）一种非奇异正方形矩阵A（Ⅰ表示单位矩阵）-1所示的希尔伯特同一性的后果是参数λ的一个解析函数在与A的频谱ΣA因此，空交集的任何域D使用泰勒展开任何固定λ0∈D的附近，我们可以在[1]Rλ（A）的表示公式发现使用Rλ0的一切权力（A）。
在这篇文章中，通过使用一些前面的结果回忆说，例如，在[2]中，我们写下使用Rλ0（A）的权力，只有有限数量的表示公式。
这似乎是因为Rλ0的（A）是线性无关的只有第一个权力是自然的。
在此框架的主要工具是由多变量多项式给出查看MATHML来源（参见[2]，[3]，[4]，[5]和[6]），根据不同的不变量V1，V2，...，vr中的Rλ（A）;这里m表示极小多项式的程度。
二权力矩阵和F k,n功能我们还记得在本节一定的成效上表示公式矩阵的权力（见[2][3][4][5][6]和其参考文献）。
为简单起见，我们指的是情况下，当基质是非贬损使得M = R。
命题2.1。
设A是一个矩阵，由U1表示，U2，...，UR A的不变量，并通过∑=--=-=rj jr j j U A I p 0)1()det()(λλλ其特征多项式（按照惯例u0≔1）;那么对于A 的非负整数指数的权力下表示公式也是如此：Iu u F A u u F A u u F r n r r r n r r n n )...,(...)...,()...,(A 11,211,2111,1-----+++=功能Fk,n(u1...ur)该显示为系数（2.1）由递推关系定义)....,()1(...)....,()....,()....,(1,112,211,11,r r n k r r r n k r n k r n k u u F u u u F u u u F u u u F -----++-=)1;......1(-≥=n rk 和初始条件：)....1,(,).....(,12,1r h k u u F h k r h k r ==-+-δ此外，如果A 是非奇异（ur ≠0），则式（2.1）仍然保持对于n 的负值，只要我们定义FK ，n 功能对于n 的负值如下：)1,......,()...(113,11,rr r r r n k r r n k u u u u u F u u F --+-+-=)1;...1(-<=n r k三 泰勒展开式的解决对策我们认为解决方法矩阵R λ（A ）定义如下：.)(:)(1--=≡A I A R R λλλ注意，有时有标志的公式的变化。
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泰勒(Taylor)中值定理 如果函数 f ( x) 在含有 x0 的某个开区间(a, b) 内具有直到(n 1) 阶的导数,则
当 x在(a,b)内时, f ( x)可以表示为( x x0 )的一个 n次多项式与一个余项 Rn ( x)之和:
f (x)
f (x0)
f ( x0 )( x x0 )
2! 4!
(2m) !
(1)m1 cos( x)
x2m2
(0 1)
(2m 2) !
又 cos2 x 1 1 cos 2x,
22
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所以 cos2 x 1 1 1 1 2x2 1 2x4
2 2 2!
4!
1m
1 2m
!
2
x
2
m
1 2m
2!
2
x
2m2
所以 f 0 f ' 0 f '' 0 f n 0 1.
泰勒公式(Taylor'stheorem)在高考中的应用之终极版
摘要（Abstract）：对历年以来高考数学导数题（主要是全国卷，因为笔者今年高考考全国卷）进行了研究，进行了导数题题设题背景的调查，发现大多导数题题设背景是由泰勒（Taylor）展开式（实则为麦克劳林（Maclaurin）展开式，由于笔者很喜欢霉霉，故称之为泰勒）进行变形、赋值、换元、放缩、累加、累乘等变换的方法衍生出来的。
关键词（Key words）:•泰勒展开式•放缩引言（Introduction）：高等数学中，e^{某} 的幂级数展开式是像霉霉一样特别优美。
具体表现为通过泰勒展开式能将一些较为复杂的函数e^{某} ,\ln(1+某)用较为简单的函数1+某,某-\frac{某^{2}}{2} （二阶展开式）表示之。
这颇有一番以直代曲的韵味。
上图为f(某)=e^{某} (yellow )和它在某=0处的线性逼近P_{1}=1+某（blue ），通俗来说就是f(某)=e^{某} 在某=0处的切线方程为P_{1}=1+某。
由上图可直观感知到一个重要的不等关系：e^{某}\geq 1+某 (某\in R)，可以毫不夸张的说，高考导数涉及到的以泰勒展开式为题设背景的题都是以这个重要不等式变换而来的。
例如：•15年福建卷理20题•14年全国卷新课标I理21题•14年全国卷新课标III理22题•13年全国卷新课标II理21题•13年辽宁卷理21题•12年辽宁卷理21题•11年全国卷新课标II文导数题•10年全国大纲卷22题•07年辽宁卷理22题•06年全国卷II22题可见，以泰勒展开式为背景命制的导数题的地位在高考压轴题中还是较高的。
当然，有关试题并一一例举完，读者可以把自己做过的有关试题的出题处在评论区向大家分享。
在未了解泰勒展开式之前，解决相关导数题时往往采用不等式和导数为工具，进行逻辑推理来解决问题。
正所谓：“会当凌绝顶，一览众山小”，如果没有站在相应高等数学知识的高度，那么很难轻松地看透问题的本质。
常用的泰勒公式
常用的泰勒公式泰勒公式（Taylor Series）是数学分析中的一个重要工具，用于近似地表示一个函数在其中一点附近的值。
其基本思想是使用函数在其中一点的各阶导数来逼近函数的值。
泰勒公式的完整推导可以用数学归纳法证明，展开为一般形式为：\[f(x) = f(a) + \frac{f'(a)}{1!}(x-a) + \frac{f''(a)}{2!}(x-a)^2 + \frac{f'''(a)}{3!}(x-a)^3 + \cdots +\frac{f^{(n)}(a)}{n!}(x-a)^n + R_n(x)\]其中，\(f(x)\)是要近似的函数，\(a\)是近似的中心点，\(n\)是近似的阶数，\(f'(x), f''(x), \ldots, f^{(n)}(x)\)是函数在\(a\)点的各阶导数，\(R_n(x)\)是余项。
以下是几种常用的泰勒公式：1.一阶泰勒公式：\[f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)\]这是泰勒公式的最简单形式，将一阶导数乘以\(x-a\)，得到函数在近似点附近的一次线性逼近。
2.二阶泰勒公式：\[f(x) = f(a) + f'(a)(x-a) + \frac{f''(a)}{2!}(x-a)^2\]在一阶泰勒公式的基础上，再加上二阶导数乘以\(\frac{(x-a)^2}{2!}\)，得到函数在近似点附近的二次二项式逼近。
3.三阶泰勒公式：\[f(x) = f(a) + f'(a)(x-a) + \frac{f''(a)}{2!}(x-a)^2 +\frac{f'''(a)}{3!}(x-a)^3\]在二阶泰勒公式的基础上，再加上三阶导数乘以\(\frac{(x-a)^3}{3!}\)，得到函数在近似点附近的三次三项式逼近。
泰勒公式的几种证明及应用
泰勒公式的几种证明及应用摘要：泰勒公式是高等数学中的重要公式，它在理论上和使用上都有很重要的作用.本文将运用分析法或数学归纳法对带有佩亚诺型余项、拉格朗日型余项、积分型余项这三种带有不同型余项的泰勒公式进行简单易懂的证明，从而能更好地理解泰勒公式的内容及性质.在深刻理解的基础上，对泰勒公式在高等数学中有关近似计算及误差估计、求极限、研究函数的极值问题、证明等式或不等式和关于界的估计等方面的应用给予一定的介绍，然后分别给出例题.关键词：泰勒公式 佩亚诺型余项 拉格朗日型余项 积分型余项 应用Several Proofs and Applications of Taylor FormulaAbstract: Taylor formula is an important formula in higher mathematics, it plays a very important role intheoretical and methodological. In order to better understand the content and nature of Taylor formula, this article will use the method of analysis or mathematical induction to prove three different kinds of Taylor formula with remainder terms: Peano remainder term, Lagrange remainder term, and Integral remainder term. On the basis of deep understanding, then the article gives some introductions about the applications of Taylor formula in these aspects: approximate calculation and error estimation, work out limit, research problem of function’s extreme value, the proving of equality or inequality, and about boundary estimate, also supported by examples.Keywords: Taylor formula; Peano remainder term; Lagrange remainder term; Integral remainder term;application1. 引言大家都知道，多项式函数是各类函数中结构较简单、计算较方便的一种，用多项式逼近函数是近似计算和理论分析的一个重要内容.可以看到用00()()()f x f x x x '+-这个)(0x x -的一次多项式近似代替)(x f 且求其在0x 附近的函数值是很方便的，但是它的精确度往往并不能满足我们的实际需求，这就要求我们能够找到一个关于)(0x x -的n 次多项式.由此，著名数学家泰勒在1912年7月给其老师梅钦的信中提出了著名的定理——泰勒定理，用泰勒公式可以很好地解决用多项式近似代替某些较复杂函数这类复杂的问题.2.泰勒公式的证明泰勒公式有几种不同的形式，在这里我们将对三种带有不同型余项的泰勒公式给予逻辑严谨、简单易懂的证明. 2.1带有佩亚诺型余项的泰勒公式定理1[1] 若函数f 在点o x 存在直至n 阶导数，则有()()()()()()()()()()()()2000000002!!n n n f x f x f x f x f x x x x x x x o x x n '''=+-+-++-+-证：设()()()()()()()()200000002!!n n n f x f x T f x f x x x x x x x n '''=+-+-++-（1） ()()n n R f x T x =- ()0()nn Q x x x =-现在只要证 ()()0lim0n x x nR x Q x →=由关系式（1）可知()()()()0000n n n n R x R x R x '====并易知()()()()10000,n n n n Q x Q x Q x -'==== ()()0!n n Q x n =因为()()0n f x 存在，所以在点o x 的某邻域()0U x 内f 存在1n -阶导函数.于是，当()0x U x ︒∈且0x x →时，允许接连使用洛必达法则1-n 次，得 到 ()()()()()()()()0011lim lim lim n n n n n x x x x x x n nn R x R x R x Q x Q x Q x --→→→'===' ()()()()()()()()()110000lim12n n n x x f x f x f x x x n n x x --→---=--()()()()()()0110001lim !n n n x x f x f x f x n x x --→⎡⎤-=-⎢⎥-⎢⎥⎣⎦0= 所以有()()()()()()()()()()()2000000002!!n n n f x f x f x f x f x x x x x x x o x x n '''=+-+-++-+-则此式得证.2.2带有拉格朗日型余项的泰勒公式定理2[2] 设函数f 在某个包含0x 的开区间),(b a 中有1到n +1阶的各阶导数，则(),x a b ∀∈，有()()()()()()()()()200000002!!n n f x f x f x f x f x x x x x x x n '''=+-+-++-()()()()1101!n n f x x n ξ+++-+ （2）其中ξ是介于0x 与x 之间的某个点，当0x 固定之后，ξ只与x 有关. 证：(2)式可以改写成()()()()()()()()()200000002!!n nf x f x f x f x f x x x x x x x n ⎡⎤'''-+-+-++-⎢⎥⎢⎥⎣⎦()()()()1101!n n f x x n ξ++=-+ 或者()()()()(1)101!n n n R x f n x x ξ++=+-. （3） 为了证明（3）式，我们对于（3）式左端连续运用柯西中值定理（已推出()()()()0000n n n n R x R x R x '====）： ()()()()()()()()011100101n n nn n nR x R x R x R x x x x n x ξξ++'-==--+-()()()()()()()1021102011nn nnn R R x R n xn n x ξξξξ-''''-==+-+-()()()()201201nn n R R x n n x ξξ-''''-==+-()()()()0231n n n n R n n x ξξ=⋅+-()()()()()()00231n n n n n n R R x n n x ξξ-=⋅+-()()()11!n n R n ξ+=+ （4）在此推导过程中，1ξ是介于0x 与x 之间的某个点；2ξ是介于0x 与1ξ之间的某个点，，ξ是介于0x 与n ξ之间的点.因而，ξ介于0x 与x 之间. 又注意到 ()()()()11n n n R f ξξ++= ，所以（4）式就可以得到（3）式 ，进而推出（2）式. 即定理得证.在这里定理1和定理2我们都是用分析法来证明的，实际上，我们还可以用递推法或数学归纳法来进行证明，下面的定理3我们就是用数学归纳法来证明的. 2.3带有积分型余项的泰勒公式定理3[3] 设函数()f x 在点0x 的某邻域()0U x 内有n +1阶连续导函数，则()()()()()()()()()200000002!!n n f x f x f x f x f x x x x x x x n '''=+-+-++-()()()011!x nn x f t x t dt n ++-⎰ ，0[,].t x x ∈ （5） 证：从已知条件可知()1,,,n f f f +'在0[,]x x 上是连续的.那么我们有()()()00x x f x f x f t dt '-=⎰ （6） 在（6）中令(),()u f t v x t '==-- 则(),du f t dt dv dt ''==.利用分部积分公式 我们就有()()()()()0||xxx xx x x x x x f t dt uv vdu f t x t x t f t dt ''''=-=--+-⎰⎰⎰（7）结合（6）式和（7）式得到()()()()()()0000x x x t f f x f d x x t x f x t '''=---+⎰这就是1n =时的情形，符合公式（5）.我们同理可容易看出2n =时也成立. 假设1n -（此时指的是2n ≥的情形）时仍然可以得到（5）式是成立的， 即是有()()()()()()()()()()1200000002!1!n n f x f x f x f x f x x x x x x x n -'''-=-+-++--()()()()0111!x n n x x t f t dt n -+--⎰ （8） 在（8）式中令()()(),!n n x t u ft v n -==- 则()()()()11,1!n n x t du f t dt dv dt n -+-==-. 利用推广分部积分公式我们就有()()()()011!n xn x x t f t dt n ---⎰()()()()()()01!!xn n nxn x x x t x t f d n t f n t t +--=-+⎰()()()()()()0100!!nxn nn x x t x f x x n dt n f t +--=+⎰（9） 将（9）式代入（8）式得到（5）式，即在n 的情形下（5）式仍然成立. 故证得此泰勒公式成立.定理3运用分部积分法的推广公式结合数学归纳法来证明的，但实际上定理3也是可以用分析法来证明的.经过三个定理的证明我们可以清楚地看到这几种带不同型余项的泰勒公式是可以相互转化的，例如：在定理3中存在),(0x x ∈ξ有由推广的积分第一中值定理得到=)(x R ()()()011!x nn x f x t dt n ξ+-⎰=10)1())(()!1(1++-+n n x x f n ξ.这就转化成了定理2中的余项形式，这就是说带有积分型余项的泰勒公式和带有拉格朗日型余项的泰勒公式是可以相互转化的，经过实际演算我们还可以很容易地得到其它几种型余项的泰勒公式之间的相互转化.那么也可以说只需要知道其中一种余项的泰勒公式的证明，我们就可以轻松证明出其它型余项的泰勒公式，当然这其中也包括很重要的带有柯西型余项的泰勒公式.3.泰勒公式的应用泰勒公式是解决高等数学问题的很重要的工具，但是很多同学仅仅对泰勒公式的展开式比较熟悉，而对泰勒公式的其它应用方法没有深入的了解.实际上，泰勒公式在近似计算及误差估计、求极限、研究函数的极值问题等问题的解决过程中也有很重要的应用.下面举几个例子进行阐述. 3.1近似计算及误差估计例1.=3273=，所以可以设()f x = 先求027x =处()f x 的三阶泰勒公式：因 ()2313f x x -'=，()5329f x x -''=-，()831027f x x -'''=. 所以得(27)3f = ， 31(27)3f '= ， 72(27)3f ''=- ， 1110(27)3f '''= 及 11(4)3480()3fx x -=- ，故23411371243115803(27)(27)(27)(27).3334!3[27(27)]x x x x x θ=+---+---⋅+-其中()0,1θ∈， 又30x =， 于是43114380||(3027)4!3[27(27)]R x θ=-⋅+-454111280103 1.88104!333-<⋅=≈⨯⋅⋅2591153333≈+-+30.1111110.0041150.000254≈+-+ 3.10725=计算时，分数化小数取六位小数，合起来误差不超过50.310,-⨯再加上余项误差，总误差不超过52.210.-⨯用多项式逼近函数进行近似计算是泰勒公式的重要应用，且应用高阶导数可以进一步精确地求出近似值，减小误差.本题用已知函数的泰勒公式的值（其项数可根据实际需要取），作为已知函数的近似值，用来进行近似计算，且用泰勒公式的余项来估计所产生的误差.一般如果对我们已经确定的n ，我们先令M x f n ≤+|)(|)1(，则有估计误差110)1()!1()()!1()(||+++-+≤-+=n n n n x x n Mx x n f R ξ.3.2求极限例2：求()2220112lim cos sin x x x x e x→+-- 的极限值.解： 在这里由于22~sin x x ，把其它各项分别展开成带有佩亚诺型余项的泰勒公式，则有)(8121114422x o x x x +-+=+，那么分子变为244111()28x x o x +=+， 分子式4=n ,则分母中可以将括号里展开成2=n 的情形，即有)(211cos 32x o x x +-= ， )(1222x o x e x ++= ， 则有 )(23cos 222x o x e x x +-=-，所以此求极限的式子可以简化为244220022211()1182lim lim 312(cos )sin ()2x x x x o x x x e x x o x x →→++==-⎡⎤--+⎢⎥⎣⎦. 故所求极限值是121-. 对于求0型的极限问题，常可以用洛必达法则，但对于像此例这种要连求几次导数，运算非常麻烦的情形我们可以考虑用带有佩亚诺型余项的泰勒公式加以解决.由此例可以看出泰勒公式是进行无穷小量分析比较的一个非常精细的工具.有些求极限的问题并非0型的，我们仍然需要用到泰勒公式去求极限，如下例：例3：求⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+-∞→x x x x 11ln lim 2 的极限值.解：因为⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛+221121111ln x o x x x ，)(∞→x ，所以得到⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+-∞→x x x x 11ln lim 22211lim 12x o x x →∞⎡⎤⎛⎫ ⎪⎢⎥⎝⎭⎢⎥=+⎢⎥⎢⎥⎣⎦12=得到极限值是12.3.3研究函数的极值问题在研究函数的极值问题时我们往往也可以应用泰勒公式达到化整为零、快速解题的效果.例4：设f 在0x 的某邻域内存在直到1n -阶导数，在0x 处n 阶可导，且0)(0)(=x f k)1,,2,1(-=n k ，0)(0)(≠x fn ，证明:若n 为偶数，则0x 是)(x f 的极值点；若n 为奇数，则)(x f 在0x 处不取极值.证:由定理1我们知道f 在点0x 处的n 阶泰勒公式即为()()()()()()()()()()()()2000000002!!n n n f x f x f x f x f x x x x x x x o x x n '''=+-+-++-+-又由题目条件可以看到0)()()(0)1(00===''='-x f x f x f n ，则上式可以简化成))(())((!1)()(000)(0n n n x x o x x x f n x f x f -+-+=，因此有n n x x o x f n x f x f )()1()(!1)()(00)(0-⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=- （10）又因为0)(≠n f，故存在正数δδ'≤，当);(0δ'∈x U x 时，)(!10)(x f n n 与)1()(!10)(o x f n n +同号.所以， 若n 为偶数，则当0)(0)(<x f n 时（10）式取负号，从而对任意);(0δ'∈x U x 有)()(0x f x f <，则此时f 在0x 处取得极大值；同理0)(0)(>x fn 时f 在0x 处取得极小值. 故若n 为偶数，0x 是)(x f 的极值点.若n 为奇数，则任取),(001δ'+∈x x x ，),(002x x x δ'-∈，且0)(01>-n x x ，0)(02<-n x x 当0)(0)(<x f n 时，有)()()(201x f x f x f << ，在0x 处取不到极值；同理当0)(0)(<x f n 时也在0x 处取不到极值.故若n 为奇数，)(x f 在0x 处不取极值.题目中提到了几阶导数的问题，而我们有时感觉到无从下手，此时我们就应该想到应用泰勒公式，常常能达到意料不到的效果，事半功倍. 3.4证明等式或不等式证明等式或不等式的方法有很多种，但是在含有一阶以上的导数时一般可运用泰勒公式进行证明.3.4.1证明等式问题例5：证明：若()f x 在[,]a b 上有n 阶导数存在，且()()()()()()10n f a f b f b f b f b -'''======，则在(,)a b 内至少存在一点ξ，使得()()0n f ξ=.证：由于()f x 在[,]a b 上有n 阶导数，故可在x b =处展成1-n 阶泰勒公式()()()()()()1112()()()()()().2!(1)!!n n n n f b f f b f x f b f b x b x b x b x b n n ξ--'''=+-+-++-+-- 其中1ξ在x 与b 之间. 又因为()()()()()10,n f b f b f b f b -'''=====故由上式可得()()()()11!nn f x f x b n ξ=-. 当x a =时，有()()()()()1,!nn f a f a b a b n ξξ=-<<.又()()0,0,nf a a b =-≠故知在(),a b 内必有一点,ξ使得()()0.nf ξ=3.4.2证明不等式问题例6：证明：若函数()f x 在[,]a b 上存在二阶导数，且()()0f a f b ''==，则在(),a b 内存在一点c ，使()()()()24||||f c f b f a b a ''≥--.证：将2a b f +⎛⎫⎪⎝⎭分别在点a 和点b 展成泰勒公式，并注意()()0f a f b ''==，有()()211,22!22f a b b a a b f f a a ξξ''+-+⎛⎫⎛⎫=+<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭; ()()222,22!22f a b b a a b f f b b ξξ''+-+⎛⎫⎛⎫=+<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 令 ()()()12||max{||,||}f c f f ξξ''''''=.则 ()()()()||22a b a b f b f a f b f f f a ++⎛⎫⎛⎫-≤-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()()22212222f f b a b a ξξ''''--⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()()()()2211||||24b a f f ξξ-⎡⎤''''=+⎢⎥⎣⎦ ()()2||4b a fc -''≤即()()()()24||||f c f b f a b a ''≥--.由例4、例5可以看出用泰勒公式证明问题这类题目中往往涉及函数的高阶导数.应用的关键在于如何选择要展开的函数，在哪一点展开，以及展开的次数（一般比最高阶导数低一阶）等，这些都要根据题设的条件进行具体问题具体分析. 3.5关于界的估计泰勒公式在有关界的估计方面的应用也是非常巧妙的.例7：设函数f 在(,)-∞+∞上有三阶导数，如果()f x 与()f x '''有界，试证()f x '与()f x ''也有界.证： 设 ()0||,f x M ≤ ()3||,()f x M x '''≤-∞<<+∞， 其中03,M M 都是常数.将f 在任意一点x 处展开成带有拉格朗日型余项的二阶泰勒公式 即有()()()()()()()()()()111,26111,26f x f x f x f x f f x f x f x f x f ξη''''''+-=++''''''--=-+-其中()(),1,1,x x x x ξη∈+∈-.以上两式加减分别得到 ()()()112f x f x f x ++--()()()1[],6f x f f ξη''''''''=+-()()()()()1112[],6f x f x f x f f ξη'''''''+--=++ 由以上两式分别得到 ()()()()()()1||112[]6f x f x f x f x f f ξη''''''''=++---- 0314,3M M ≤+ ()()()()()1|2|11[]6f x f x f x f f ξη'''''''=+---+ 03123M M ≤+， 即()f x '与()f x ''在(,)-∞+∞上也有界.4.总结从泰勒公式在微积分的重要地位可以看出对泰勒公式进行证明是非常有必要的，进一步加深了我们对泰勒公式的理解及应用.通过上述证明及应用举例，我们能够知道：①泰勒公式是应用高阶导数研究函数性态的工具，凡是已知函数()f x 的高阶导数研究函数()f x 的性态都要应用泰勒公式；②泰勒公式有两种不同类型的余项：一种是定性的，如佩亚诺型余项；一种是定量的，如拉格朗日型余项等.参考文献：[1] 华东师范大学数学系.数学分析（上）[M].北京：高等教育出版社，2001.134-140页.[2] 韩云端，扈志明. 微积分教程（上）[M].北京：清华大学出版社，1999.188-203页.[3] S.I.Grossmon ，周性伟.微积分及其应用[M].天津：天津科学技术出版社，1988. 51-56页.[4] 蔡光兴，李德宜.微积分（经管类）[M].北京：科学出版社，2004.127页.[5] 王元殿.带不同型余项泰勒公式的证明[J].电大理工，2000，第205期：36-38页.[6] 同济大学数学系.高等数学（上）[M].北京：高等教育出版社，2007.139-145页.[7] 王素芳，陶荣，张永胜.泰勒公式在计算及证明中的应用[N].洛阳工业高等专科学校学报，2003-6-第13卷第2期.[8] 耿晓哲.Taylor公式及其应用[J].潍坊高等职业技术教育,2009,第5卷第3期：45页.[9] 刘云，王阳，崔春红.浅谈泰勒公式的应用[N].和田师范专科学院学报，2008-7-第28卷第1期.[10] 董斌斌.泰勒公式及其在解题中的应用[J].科技信息，2010，第31期：243页.[11] 郭顺生，微积分入门指导（一元函数部分）[M].河北：河北人民出版社，1985.247-266页.[12] 刘红艳.一元泰勒公式在解题中的应用[J].林区教学，2008，第8期：140-141页.[13] 刘玉琏，杨奎元，吕凤. 数学分析讲义学习指导书——附解题方法提要[M].北京：高等教育出版社，1787.225-232页.[14] 潘劲松.泰勒公式的证明及应用[N].廊坊师范学院学报，2010-4-第10卷第2期.。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。