Taylori rea uurija

lokaalne lähendus koos astme ja keskpunkti seadistustega

Interaktiivse simulatsiooni laadimine...

miks Taylori rida on lokaalne, mitte globaalne 🖖

Taylori polünoom koostatakse ühe punkti tuletiste põhjal, mistõttu kajastab ta funktsiooni lokaalset geomeetriat just seal. Kaugemal ei pruugi samad kordajad funktsiooni enam hästi kirjeldada: viga sõltub funktsiooni siledusest, astmest ja koonduvusraadiusest.

Kõvera taasloomine tuletis tuletise haaval 🖖

See tööriist ehitab kõvera funktsiooni üles ainult liitmiste, korrutamiste ja astendamiste abil — just nende tehetega, mida protsessor tegelikult teha oskab. Nulljärku liige tabab funktsiooni kõrguse keskpunktis, esimest järku selle tõusu, teist järku selle kõveruse, ja iga järgmine liige fikseerib ühe tuletise juurde. Suurenda astet n ja jälgi, kuidas punktiirjoonega polünoom keskpunkti a lähedal pideva kõveraga aina tihedamalt kokku sulab.

Kui siledusest ikka ei piisa 🖖

Võiks arvata, et lõpmatult sileda funktsiooni püüab piisavalt kõrge astmega Taylori polünoom alati kinni — kuid see pole tagatud. Klassikaline vastunäide on f(x)=e−1/x² (kus f(0)=0): kõik tuletised nullis on null, seega on tema Taylori polünoom nulli ümber igal astmel lihtsalt 0, kuigi funktsioon on mujal kõikjal positiivne. Liikmete lisamine ei aita kunagi. 'Sile' (kõik tuletised on olemas) on nõrgem kui 'analüütiline' (tegelikult võrdne oma reaga).

Näiteülesanded

  • sin nulli lähedal - Madala astme sin-arendus on täpne x=0 lähedal.
  • exp kiire - Eksponentfunktsiooni Taylori rida koondub 0 ümbruses kiiresti.
  • ln piiril - Logaritmi rida kaotab täpsust koonduvusraadiuse ääre lähedal.
  • nihutatud keskpunkt - Arenduskeskme muutmine parandab lokaalset täpsust mujal.