マクローリン展開 1/(1-x)

1 1−x のマクローリン展開

1 1−x =1+x+ x 2 + x 3 + x 4 +⋯  

■導出 

f( x )= 1 1−x = ( 1−x ) −1 とおく.   f( 0 )= 1 −1 =1

f ' ( x )=( −1 ) ( 1−x ) −2 ( 1−x ) '    =( −1 ) ( 1−x ) −2 ( −1 )    =1⋅ ( 1−x ) −2      f ' ( 0 )=1      

f '' ( x )=( −2 )⋅1⋅ ( 1−x ) −3 ( 1−x ) '    =2⋅1⋅ ( 1−x ) −3    =( 2! ) ( 1−x ) −3    f '' ( 0 )=2!

f ''' ( x )=( −3 )( 2! ) ( 1−x ) −4 ( 1−x ) '    =( 3! ) ( 1+x ) −4    f ''' ( 0 )=3!

f ( 4 ) ( x )=( −4 )( 3! ) ( 1−x ) −5 ( 1−x ) '    =( 4! ) ( 1+x ) −5    f ( 4 ) ( 0 )=4!

f ( 5 ) ( x )=( −5 )( 4! ) ( 1−x ) −6 ( 1−x ) '    =( 5! ) ( 1−x ) −6    f ( 5 ) ( 0 )=5!

したがって,マクローリン展開の公式 

f( x )=f( 0 )+ f ' ( 0 )x+ f '' ( 0 ) 2! x 2 + f ''' ( 0 ) 3! x 3 +⋯⋯ + f ( n ) ( 0 ) n! x n +⋯⋯  

に代入して

1 1−x =1+1⋅x+ 2! 2! x 2 + 3! 3! x 3 + 4! 4! x 3 +⋯

=1+x+ x 2 + x 3 + x 4 +⋯

■収束半径 

a n =1 , a n+1 =1

lim n→∞ | a n+1 a n |= lim n→∞ | 1 1 |=1

よって,収束半径 R は

R= 1 1 =1

となる.

■マクローリン展開の可視化

 

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最終更新日: 2026年8月18日