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泰勒公式在证明不等式中的几个应用
摘
要: 泰勒公式作为一种重要的数学工具,无论对科研还是在证明、计算等方面,它都起 着很重要的作用。特别在高等数学范畴内,灵活运用泰勒公式,对不等式问题进行分析、构 造、 转化、 放缩等是解决不等式证明问题的常用方法与思想。 本文主要通过对各类典型不等 式证明问题的分析处理, 归纳了用泰勒公式来证明有关定积分不等式问题、 含有初等函数与 幂函数的不等式和一般不等式问题,以及泰勒公式在一元函数、二元函数不等式中的推广、 证明与应用 . 关键词 :泰勒公式;偏导数;不等式
引言
泰勒公式是高等数学中的重点,也是一个难点,它贯穿于高等数学的始终。泰勒公式 的重点就在于使用一个 n 次多项式 ( ) n p x , 去逼近一个已知的函数 f x ,而且这种逼近有 很好的性质: ( ) n p x 与 f x 在 x 点具有相同的直到阶 n 的导数 ] 3 1 [ . 所以泰勒公式能很好的 集中体现高等数学中的“逼近”这一思想精髓。泰勒公式的难点就在于它的理论性比较强, 一般很难接受, 更不用说应用了。 但泰勒公式无论在科研领域还是在证明、 计算应用等方面, 它都起着很重要的作用 . 文献 [3-6] 介绍了运用泰勒公式, 对不等式问题进行分析、 构造、 转 化、放缩是解决不等式证明问题的常用方法与基本思想 . 本文拟在前面文献研究的基础上通 过举例归纳,总结泰勒公式在证明不等式中的应用方法 . 1 泰勒公式知识的回顾:
定理 1 [1]
设函数 f x 在点 0 x 处的某邻域内具有 1 n 阶导数, 则对该邻域内异于 0 x 的任意 点 x ,在 0 x 与 x 之间至少存在一点 ,使得:
f x = 0 f x + 0 ' f x 0 (x - x ) + |
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