Deret Taylor: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Rescuing 1 sources and tagging 0 as dead.) #IABot (v2.0.8 |
Perbaiki bahasa menjadi bahasa matematika yang benar Tag: menambah tag nowiki VisualEditor |
||
Baris 19:
:<math> \sum_{n=0} ^ {\infin } \frac {f^{(n)}(a)}{n!} \, (x-a)^{n}</math>
dengan ''n''! melambangkan [[faktorial]] ''n'' dan ''f''<sup> (''n'')</sup>(''a'') melambangkan nilai dari turunan ke-''n'' dari ''f'' pada titik ''a''. Turunan kenol dari ''f'' didefinisikan sebagai ''f'' itu sendiri,
Dalam kasus khusus di mana ''a'' = 0, deret ini disebut juga sebagai '''
==Kesalahan perkiraan dan konvergensi==
Baris 33:
:<math>\sin\left( x \right) \approx x - \frac{x^3}{3!} + \frac{x^5}{5!} - \frac{x^7}{7!}.\!</math>
Kesalahan dalam perkiraan tersebut tidak lebih dari nilai {{math|{{sfrac|{{
Sebaliknya, ditampilkan juga gambar dari fungsi logaritma natural pada nilai {{math|ln(1 + ''x'')}} dan beberapa [[polinomial Taylor]] di sekitar nilai {{math|''a'' {{=}} 0}}. Perkiraan tersebut menyatu dengan fungsi dari {{math|−1 < ''x'' ≤ 1}}; di luar wilayah tersebut polinomial Taylor derajat yang lebih tinggi berada ''lebih buruk'' perkiraan untuk fungsi tersebut. Hal tersebut mirip dengan [[
Secara umum, deret Taylor
:<math>
f(x) = \begin{cases}
Baris 46:
\end{cases}
</math>
terdiferensialkan takhingga pada {{math|''x'' {{=}} 0}}, dan semua turunannya di {{math|''x'' {{=}} 0}} adalah 0. Akibatnya, deret Taylor dari {{math|''f''(''x'')}} di sekitar {{math|''x'' {{=}} 0}} adalah fungsi nol. Namun, {{math|''f''(''x'')}} bukan fungsi nol, sehingga tidak sama dengan jumlah deret Taylor di sekitar {{math|''x'' {{=}} 0}}.<!--is [[infinitely differentiable]] at {{math|''x'' {{=}} 0}}, and has all derivatives zero there. Consequently, the Taylor series of {{math|''f'' (''x'')}} about {{math|''x'' {{=}} 0}} is identically zero. However, {{math|''f'' (''x'')}} is not the zero function, so does not equal its Taylor series around the origin. Thus, {{math|''f'' (''x'')}} is an example of a [[non-analytic smooth function]].
In [[real analysis]], this example shows that there are [[infinitely differentiable function]]s {{math|''f'' (''x'')}} whose Taylor series are ''not'' equal to {{math|''f'' (''x'')}} even if they converge. By contrast, the [[holomorphic function]]s studied in [[complex analysis]] always possess a convergent Taylor series, and even the Taylor series of [[meromorphic function]]s, which might have singularities, never converge to a value different from the function itself. The complex function {{math|''e''<sup>−1/''z''<sup>2</sup></sup>}}, however, does not approach 0 when {{mvar|z}} approaches 0 along the imaginary axis, so it is not [[Continuous function|continuous]] in the complex plane and its Taylor series is undefined at 0.-->
Secara lebih umum, setiap urutan bilangan real atau kompleks dapat muncul sebagai [[koefisien]] dalam deret Taylor dari fungsi yang
<!--A function cannot be written as a Taylor series centred at a [[singularity (mathematics)|singularity]]; in these cases, one can often still achieve a series expansion if one allows also negative powers of the variable {{mvar|x}}; see [[Laurent series]]. For example, {{math|''f'' (''x'') {{=}} ''e''<sup>−1/''x''<sup>2</sup></sup>}} can be written as a Laurent series.-->
==Generalisasi==
Namun demikian, ada generalisasi<ref>{{citation|first=William|last=Feller|authorlink=William Feller|title=Pengantar teori probabilitas dan aplikasinya, Volume 2|edition=3rd|publisher=Wiley|year=1971|pages=230–232}}.</ref><ref>{{citation|first1=Einar|last1=Hille|authorlink1=Einar Hille|first2=Ralph S.|last2=Phillips|authorlink2=Ralph S. Phillips|title=Analisis fungsional dan semi-kelompok|publisher=American Mathematical Society|series=Publikasi Kolokium AMS|volume=31|year=1957|pages=300–327}}.</ref> dari deret Taylor yang pasti konvergen ke nilai fungsi itu sendiri untuk setiap [[fungsi
:<math>\lim_{h\to 0^+}\sum_{n=0}^\infty \frac{t^n}{n!}\frac{\Delta_h^nf(a)}{h^n} = f(a+t).</math>
Secara umum, untuk
:<math>\sum_{n=0}^\infty\frac{u^n}{n!}\Delta^na_i = e^{-u}\sum_{j=0}^\infty\frac{u^j}{j!}a_{i+j}.</math>
Jadi secara khusus,
Baris 65 ⟶ 66:
<!--The series on the right is the [[expectation value]] of {{math|''f'' (''a'' + ''X'')}}, where {{mvar|X}} is a [[Poisson distribution|Poisson-distributed]] [[random variable]] that takes the value {{math|''jh''}} with probability {{math|''e''<sup>−''t''/''h''</sup>·{{sfrac|(''t''/''h''){{isup|''j''}}|''j''!}}}}. Hence,
:<math>f(a+t) = \lim_{h\to 0^+} \int_{-\infty}^\infty f(a+x)dP_{\frac{t}{h},h}(x).</math>-->
[[Hukum jumlah besar]]
==Daftar
{{see also|Daftar deret matematika}}
=== Fungsi eksponensial ===
[[Berkas:Exp series.gif|right|thumb|[[Fungsi eksponensial]] {{math|''e''<sup>''x''</sup>}} (berwarna biru), dan jumlah dari yang pertama {{math|''n'' + 1}} persyaratan seri Taylor-nya di 0 (merah).]]
[[Fungsi eksponensial]] pada <math>e^x</math> (dengan basis [[
:<math>e^{x} = \sum^{\infty}_{n=0} \frac{x^n}{n!} = 1 + x + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \cdots </math>.
=== Logaritma natural ===
[[Logaritma natural]] (dengan basis [[
:<math>\begin{align}
\ln(1-x) &= - \sum^{\infty}_{n=1} \frac{x^n}n = -x - \frac{x^2}2 - \frac{x^3}3 - \cdots , \\
\ln(1+x) &= \sum^\infty_{n=1} (-1)^{n+1}\frac{x^n}n = x - \frac{x^2}2 + \frac{x^3}3 - \cdots .
\end{align}</math>
=== Deret
[[Deret
:<math>\begin{align}
Baris 94 ⟶ 95:
\frac{1}{(1-x)^3} &= \sum^\infty_{n=2} \frac{(n-1)n}{2} x^{n-2}.
\end{align}</math>
=== Deret
[[Deret Binomial|Deret binomial]] adalah deret pangkat
:<math>(1+x)^\alpha = \sum_{n=0}^\infty \binom{\alpha}{n} x^n</math>
yang koefisiennya adalah [[koefisien binomial]]
: <math>\binom{\alpha}{n} = \prod_{k=1}^n \frac{\alpha-k+1}k = \frac{\alpha(\alpha-1)\cdots(\alpha-n+1)}{n!}.</math>
(Jika
:<math>\begin{align}
Baris 115 ⟶ 116:
\end{align}</math>
Jika hanya [[pendekatan linier|suku linier]] yang dipertahankan, ini dapat disederhanakan menjadi [[perkiraan binomial|aproksimasi binomial]].
== Perkiraan dalam fungsi ==
Baris 121 ⟶ 122:
[[Fungsi trigonometri]] biasa dan inversnya memiliki deret Maclaurin berikut:
:<math>\begin{align}
\sin x &= \sum^{\infty}_{n=0} \frac{(-1)^n}{(2n+1)!} x^{2n+1} &&= x - \frac{x^3}{3!} + \frac{x^5}{5!} - \cdots && \text{
\cos x &= \sum^{\infty}_{n=0} \frac{(-1)^n}{(2n)!} x^{2n} &&= 1 - \frac{x^2}{2!} + \frac{x^4}{4!} - \cdots && \text{
\tan x &= \sum^{\infty}_{n=1} \frac{B_{2n} (-4)^n \left(1-4^n\right)}{(2n)!} x^{2n-1} &&= x + \frac{x^3}{3} + \frac{2 x^5}{15} + \cdots && \text{
\sec x &= \sum^{\infty}_{n=0} \frac{(-1)^n E_{2n}}{(2n)!} x^{2n} &&=1+\frac{x^2}{2}+\frac{5x^4}{24}+\cdots && \text{
\arcsin x &= \sum^{\infty}_{n=0} \frac{(2n)!}{4^n (n!)^2 (2n+1)} x^{2n+1} &&=x+\frac{x^3}{6}+\frac{3x^5}{40}+\cdots && \text{
\arccos x &=\frac{\pi}{2}-\arcsin x\\&=\frac{\pi}{2}- \sum^{\infty}_{n=0} \frac{(2n)!}{4^n (n!)^2 (2n+1)} x^{2n+1}&&=\frac{\pi}{2}-x-\frac{x^3}{6}-\frac{3x^5}{40}-\cdots&& \text{
\arctan x &= \sum^{\infty}_{n=0} \frac{(-1)^n}{2n+1} x^{2n+1} &&=x-\frac{x^3}{3} + \frac{x^5}{5}-\cdots && \text{
\end{align}</math>
Semua sudut diekspresikan dalam [[radian]].
=== Fungsi hiperbolik ===
Baris 142 ⟶ 143:
\end{align}</math>
==Deret Taylor sebagai definisi==
{{sect-stub}}
Secara klasik, [[fungsi aljabar]]
<!--Taylor series are used to define functions and "[[operator (mathematics)|operator]]s" in diverse areas of mathematics. In particular, this is true in areas where the classical definitions of functions break down. For example, using Taylor series, one may extend analytic functions to sets of matrices and operators, such as the [[matrix exponential]] or [[matrix logarithm]].
Baris 161 ⟶ 162:
\end{align}</math>
Dari contoh di atas, untuk suatu fungsi <math>f(x,y)</math> yang bergantung pada dua variabel, {{mvar|x}} dan {{mvar|y}},
:<math>f(a,b) +(x-a) f_x(a,b) +(y-b) f_y(a,b) + \frac{1}{2!}\Big( (x-a)^2 f_{xx}(a,b) + 2(x-a)(y-b) f_{xy}(a,b) +(y-b)^2 f_{yy}(a,b) \Big)</math>
Baris 171 ⟶ 172:
:<math>T(\mathbf{x}) = f(\mathbf{a}) + (\mathbf{x} - \mathbf{a})^\mathsf{T} D f(\mathbf{a}) + \frac{1}{2!} (\mathbf{x} - \mathbf{a})^\mathsf{T} \left \{D^2 f(\mathbf{a}) \right \} (\mathbf{x} - \mathbf{a}) + \cdots,</math>
:<math>T(\mathbf{x}) = \sum_{|\alpha| \geq 0}\frac{(\mathbf{x}-\mathbf{a})^\alpha}{\alpha !} \left({\mathrm{\partial}^{\alpha}}f\right)(\mathbf{a}),</math>
yang harus dipahami sebagai versi [[multi-indeks]] yang
=== Contoh ===
Baris 213 ⟶ 214:
\end{align}</math>
Setelah {{math|ln(1 + ''y'')}} bersifat analitik {{math|{{
:<math>e^x\ln(1+y)= y + xy - \frac{y^2}{2} + \cdots, \qquad |y| < 1.</math>
|