Serie di Taylor

mattho
Salve a tutti,
stò provando a fare degli appelli di calcolo 3, l'esercizio che riguarda le serie di Taylor chiede di scrivere la serie centrata in X0 = 0 della funzione $x^3*sin(4*x)$

Allora io ho messo fuori dalla sommatoria $x^3$, poi ho fatto la sostituzione $4*x = t$ e sviluppato secondo la serie notevole $sin(x)$, infine nello sviluppo ho ri-sostituito arrivando così a:

$x^3\sum_{n=0}^infty (-1)^n*(4*x)^(2n+1)/((2*n+1)!)$

Vi chiedo se è corretta e inoltre se fosse stato anziché X0 = 0 ad esempio X0 = 1, come avrei dovuto procedere?

Grazie per la disponibilità

Risposte
_prime_number
Va bene, ricorda di portare dentro però $x^3$ ora.
Gli sviluppi di Taylor hanno, come tutte le serie di potenze, un dominio di convergenza, ognuno ha il suo. Ti consiglio di controllarli sul libro.

Paola

mattho
Ciao Paola,
e grazie per la risposta. Ti volevo chiedere come mai devo riportare $x^3$ all'interno della sommatoria? Non andrà moltiplicato per tutti i termini della serie e quindi non è di più facile lettura come ho scritto sopra?

Inoltre se fosse stato X0=1 avrei dovuto scrivere al posto di x nella sommatoria $(x-1)$ ?

_prime_number
Perché la forma canonica di una serie di Taylor in $0 $ è $\sum_{n\in\mathbb{N}} a_n x^n$. Non fai niente di sbagliato a lasciarlo fuori, ma non finisci l'ultimo passaggi dell'esercizio secondo me.

Paola

mattho
Ok, lo riporterò alla forma canonica. In questo caso basta metterlo all'interno della sommatoria?

$\sum_{n=0}^\infty (-1)^n*x^3(4x^(2n+1))/((2n+1)!)$

Grazie

_prime_number
No. Ottieni $x^{2n+4}=x^{2(n+2)}$.

Paola

mattho
Quindi il finale dovrebbe essere:

$\sum_{n=0}^\infty (-1)^n*(4x^(2(n+2)))/((2n+1)!)$

Mentre se fosse stato X0=1

$\sum_{n=0}^\infty (-1)^n*(4(x-1)^(2(n+2)))/((2n+1)!)$

è corretto? :-)

_prime_number
No, se fosse stato $1$ l'$x^3$ diventava $1$.

Paola

mattho
Sto provando a risolvere un altro esercizio sempre sulle serie di Taylor. La funzione è

$e^(x^2)+ln(1+x^2)$ e devo trovare la serie di Taylor centrata in 0

Intanto per le proprietà delle serie le tratto come due serie distinte poi da sommare e utilizzo la sostituzione $x^2=t$.
Utilizzando le serie notevoli riesco ad arrivare ri-sostituendo:

$\sum_{n=0}^\infty x^(2n)/(n!)$
e
$\sum_{n=0}^\infty (-1)^n*x^(2n+1)/(n+1)$

Infine sommandole trovo
$\sum_{n=0}^\infty x^(2n)*[1/(n!)+(-1)^n*x/(n+1)]$

Non sono sicuro del risultato, c'é qualche errore?

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