微分
「我知道了,接下来求a<2>。」
-sinx=2a<2>+6a<3>x+12a<4>x<平方>+……刚才得到的式子
(-sinx)’=(2a<2>+6a<3>x+12a<4>x<平方>+……)’将两边微分
-cosx=6a<3>+24a<4>x+……用『微分的规则』
-cos0=6a<3>代入x=0
a<3>=-1/6用cos0=1将式子整理
「……好的,求出a<3>=-1/6了,再来是a<4>……」
「稍等一下,虽然一个一个求下去也是可以,不过试着统整全体看看,没问题吧?」
「咦?……啊!没问题!」
9.3.3sinx的泰勒展开式
我们喝着已经冷掉的咖啡,将笔记本翻到新的一页,我给她口头上的提示,蒂蒂自己在笔记本中写上算式。
「现在我们要做sinx的幂级数展开,刚才已经求出了系数中的a<0>,a<1>,a<2>,a<3>四个数,接着就是要统整,再写一次sinx的幂级数展开吧。」我说。
「好的,是这样吧。」
sinx=a<0>+a<1>x+a<2>x<平方>+a<3>x<立方>+a<4>x<4次方>+a<5>x<5次方>+……
「嗯,这样就好,对了,将x写成x<1次方>吧。」
sinx=a<0>+a<1>x<1次方>+a<2>x<平方>+a<3>x<立方>+a<4>x<4次方>+a<5>x<5次方>+……
「两边同时微分,不过现在不要将系数计算出来,以积的形式保留下来,这是关键。」
「咦?学长……不要计算吗?」
「没错,不要计算,让积保留下来比较容易找出『规则性』。来,试试看,要特别注意常数项。」
sinx=a<0>+a<1>x<1次方>+a<2>x<平方>+a<3>x<立方>+a<4>x<4次方>+a<5>x<5次方>……
↓微分
cosx=1×a<1>+2×a<2>x<1次方>+3×a<3>x<平方>+4×a<4>x<立方>+5×a<5>x<4次方>……
↓微分
-sinx=2×1×a<2>+3×2×a<3>x<1次方>+4×3×a<4>x<平方>+5×4×a<5>x<立方>……
↓微分
-cosx=3×2×1×a<3>+4×3×2×a<4>x<1次方>+5×4×3×a<5>x<平方>……
↓微分
sinx=4×3×2×1×a<4>+5×4×3×2×a<5>x<1次方>+……
↓微分
cosx=5×4×3×2×1×a<5>+……
↓微分.
.
.
「好的!」
「学长!我找到『规律性』了,会出现5×4×3×2×1这样规则的积……原来如此,『微分的规则(2)』的『指数会下降』发挥效果了,我已经了解相乘数会有规则的变化。」
「没错没错,自己动手写出算式就能清楚体会这种感觉,不能只是看,动手写也是很重要的,蒂蒂。」
「真的是这样。」
「接下来就用求出的导函数,以x=0观察式子会变成怎么样吧。」
「好的,是像小时候的牵牛花观察日记一样观察吧……嗯,因为sin0=0且cos0=1……」
0=a<0>
+1=1×a<1>
0=2×1×a<2>
-1=3×2×1×a<3>
0=4×3×2×1×a<4>
+1=5×4×3×2×1×a<5>