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.