Формула Тейлора
Замена функции ее дифференциалом дает возможность получить приближенные формулы. Эти формулы можно уточнить, используя дифференциалы высших порядков.
Рассмотрим многочлен
. (1)
Его можно разложить по степеням. Коэффициенты можно найти, положив , . Продифференцируем
, , .
, ,
,
…,
.
Следовательно, . Тогда
. (2)
Если вместо взять произвольно, то (2) уже не будет справедлива, но если обозначить отличие через (остаточный член), то можно написать
. (3)
Это и есть формула Тейлора. При имеет по крайней мере -й порядок малости по сравнению с , то есть более высокий порядок, чем последний из выписанных «точных» членов в формуле (3).
Формула (3) дает возможность заменить функцию многочленом с соответствующей степенью точности, равной значению .
.
Форма Лагранжа для остаточного члена
, (4)
, .
Если , то
– (5)
формула Маклорена.
. (6)
Формула (6) называется формулой Тейлора с дополнительным членом в форме Пеано.