Approssimazione di f[(x+dx)^2]
Salve a tutti!
A lezione il prof ha approssimato
$ f[(x+dx)^2]=f[x^2+2x(dx)+(dx)^2] $ (con $ dx $ differenziale di x)
con
$ f(x^2)+(df)/dx^2 2x(dx)+(ORDINISUPERIORI) $ .
Non ha dato spiegazioni dal momento che non tiene un corso di analisi, ma di meccanica quantistica.
Sapreste dirmi da dove sbuca l'approssimazione? e senza approssimare cosa verrebbe?
Credo che in qualche modo ci sia un legame con un rapporto incrementale fatto ad hoc,
ma non sono riuscito ad elaborare una dimostrazione convincente.
Grazie
A lezione il prof ha approssimato
$ f[(x+dx)^2]=f[x^2+2x(dx)+(dx)^2] $ (con $ dx $ differenziale di x)
con
$ f(x^2)+(df)/dx^2 2x(dx)+(ORDINISUPERIORI) $ .
Non ha dato spiegazioni dal momento che non tiene un corso di analisi, ma di meccanica quantistica.
Sapreste dirmi da dove sbuca l'approssimazione? e senza approssimare cosa verrebbe?
Credo che in qualche modo ci sia un legame con un rapporto incrementale fatto ad hoc,
ma non sono riuscito ad elaborare una dimostrazione convincente.
Grazie
Risposte
Le approssimazioni chiamano Taylor
Sia $f(x)$ una funzione bella a piacere (cioè continua dove ci serve, derivabile dove ci serve e quante volte ci serve).
Consideriamo la funzione composta:
$g(x) = f(x^2)$,
e sviluppiamola in serie di Taylor intorno a un certo punto $x_0$:
$g(x) = \sum_{k=0}^{\infty} \frac{dg(x_0)} {dx} \frac{(x-x_0)^k}{k!} = g(x_0) + \frac{dg(x_0)}{dx}(x-x_0) + o((x-x_0)^2)$.
Derivando $g(x)$ otteniamo:
$ \frac{dg(x)}{dx} =\frac{d}{dx}f(x^2) = 2x\frac{df(x)}{dx}$,
e sostituendo nella precedente:
$ g(x) = g(x_0) + 2x\frac{df(x)}{dx}(x-x_0)+o((x-x_0)^2) $
che è praticamente la formula del tuo prof

Sia $f(x)$ una funzione bella a piacere (cioè continua dove ci serve, derivabile dove ci serve e quante volte ci serve).
Consideriamo la funzione composta:
$g(x) = f(x^2)$,
e sviluppiamola in serie di Taylor intorno a un certo punto $x_0$:
$g(x) = \sum_{k=0}^{\infty} \frac{dg(x_0)} {dx} \frac{(x-x_0)^k}{k!} = g(x_0) + \frac{dg(x_0)}{dx}(x-x_0) + o((x-x_0)^2)$.
Derivando $g(x)$ otteniamo:
$ \frac{dg(x)}{dx} =\frac{d}{dx}f(x^2) = 2x\frac{df(x)}{dx}$,
e sostituendo nella precedente:
$ g(x) = g(x_0) + 2x\frac{df(x)}{dx}(x-x_0)+o((x-x_0)^2) $
che è praticamente la formula del tuo prof

Grande, funziona!! 
Grazie mille!!

Grazie mille!!
