Serie di Taylor

venerdì, Novembre 12th, 2021

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Fig. 1. Sviluppo in serie di Mac Laurin della funzione sin(x) in [-10,10]. I singoli grafici si riferiscono allo sviluppo troncato ad un ordine assegnato.


Consideriamo un intervallo X (contenuto in R) e una funzione f di classe (n+1) su X (cioè derivabile in X n+1 volte con derivate continue). Preso ad arbitrio x0 in X, ricordiamo la formula di Taylor:

dove il resto Rn(x) si presenta in due espressioni diverse. Precisamente, il resto di Lagrange:


e il resto di Cauchy:

Se f è di classe Coo(X) (cioè dotate di derivate di ordine comunque elevato, e continue in X) la formula di Taylor può essere scritta per n arbitrariamente grande, per cui è univocamente definita la serie di funzioni:

Definizione
La serie


si dice serie di Taylor relativa alla funzione f(x) e ad al punto iniziale x0 (serie di Mac Laurin se x0=0).


Ciò posto, ci chiediamo:

  1. la predetta serie converge?
  2. In caso affermativo, la somma è f(x)?

A tali domande risponde il seguente teorema:

Teorema


Dim.

La somma parziale di ordine n+1 è


per cui

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[¯|¯] Sviluppo di Taylor della funzione xi di Riemann

martedì, Agosto 27th, 2019

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Il risultato precedente


è banale giacché per un noto teorema, ogni trascendente intera ammette uno sviluppo di Taylor con raggio di convergenza infinito. Viceversa, la somma di una qualunque serie di Taylor con raggio di convergenza infinito, è una trascendente intera. Nell'equazione appena scritta riconosciamo a primo membro lo sviluppo di Taylor di punto iniziale z=0 e di raggio di convergenza

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