Серия на Тейлър е числен метод за представяне на дадена функция. Този метод има приложение в много инженерни области. В някои случаи, като топлопредаване, диференциалният анализ води до уравнение, което отговаря на формата на серия от Тейлър. Поредицата на Тейлър също може да представлява интеграл, ако интегралът на тази функция не съществува аналитично. Тези представления не са точни стойности, но изчисляването на повече термини в серията ще направи приближението по-точно.
Изберете център за серията Taylor. Това число е произволно, но е добра идея да изберете център, където има симетрия във функцията или където стойността за центъра опростява математиката на проблема. Ако изчислявате представянето на серията Taylor на f (x) = sin (x), добър център за използване е a = 0.
Определете броя на термините, които искате да изчислите. Колкото повече термини използвате, толкова по-точно ще бъде вашето представяне, но тъй като серията на Тейлър е безкрайна серия, невъзможно е да се включат всички възможни термини. Примерът sin (x) ще използва шест термина.
Изчислете производни, които ще ви трябват за серията. За този пример трябва да изчислите всички производни до шестата производна. Тъй като серията Taylor започва от "n = 0", трябва да включите производното "0th", което е само оригиналната функция. 0-та производна = sin (x) 1-ва = cos (x) 2-ра = -sin (x) 3-та = -cos (x) 4-та = sin (x) 5-та = cos (x) 6-та = -sin (x)
Изчислете стойността за всяка производна в центъра, който сте избрали. Тези стойности ще бъдат числителите за първите шест термина от поредицата Тейлър. sin (0) = 0 cos (0) = 1 -sin (0) = 0 -cos (0) = -1 sin (0) = 0 cos (0) = 1 -sin (0) = 0
Използвайте изчисленията на производни и центъра, за да определите условията на серията Taylor. 1-ви мандат; n = 0; (0/0!) (X - 0) ^ 0 = 0/1 2-ри мандат; n = 1; (1/1!) (X - 0) ^ 1 = x / 1! 3-ти мандат; n = 2; (0/2!) (X - 0) ^ 2 = 0/2! 4-ти мандат; n = 3; (-1/3!) (X - 0) ^ 3 = -x ^ 3/3! 5-ти мандат; n = 4; (0/4!) (X - 0) ^ 4 = 0/4! 6-и мандат; n = 5; (1/5!) (X - 0) ^ 5 = x ^ 5/5! Серия на Тейлър за греха (x): sin (x) = 0 + x / 1! + 0 - (x ^ 3) / 3! + 0 + (x ^ 5) / 5! + ...
Пуснете нулевите термини в поредицата и опростете израза алгебрично, за да определите опростеното представяне на функцията. Това ще бъде съвсем различна серия, така че стойностите за "n", използвани преди това, вече не важат. sin (x) = 0 + x / 1! + 0 - (x ^ 3) / 3! + 0 + (x ^ 5) / 5! + ... грях (х) = х / 1! - (x ^ 3) / 3! + (Х ^ 5) / 5! - ... Тъй като знаците се редуват между положителни и отрицателни, първият компонент на опростеното уравнение трябва да бъде (-1) ^ n, тъй като в поредицата няма четни числа. Терминът (-1) ^ n води до отрицателен знак, когато n е нечетно, и положителен знак, когато n е четно. Серийното представяне на нечетните числа е (2n + 1). Когато n = 0, този термин е равен на 1; когато n = 1, този термин е равен на 3 и така на безкрайност. В този пример използвайте това представяне за експонентите на x и факториалите в знаменателя
Използвайте представянето на функцията вместо оригиналната функция. За по-напреднали и по-трудни уравнения, серия от Тейлър може да направи неразтворимо уравнение разрешимо или поне да даде разумно числово решение.