次の関数をべき級数展開(マクローリン展開)をせよ.
1 1+ x 2
f(x)= 1 1+ x 2 とおいて, f ′ ( x ) , f ″ ( x ) , f ‴ ( x ) を計算するのは大変である.よって
1 1 − x のマクローリン展開の公式
1 1−x =1+x+ x 2 + x 3 + x 4 +⋯
を用いる.
1 1+ x 2 = 1 1−(− x 2 )
1 1 − x のマクローリン展開の公式の x を − x 2 に置き換える
1 1 + x 2 = 1 + ( − x 2 ) + ( − x 2 ) 2 + ( − x 2 ) 3 + ⋯
=1− x 2 + x 4 − x 6 +⋯
x=− t 2 を代入する
1 1 − ( − t 2 ) = 1 + ( − t 2 ) + ( − t 2 ) 2 + ( − t 2 ) 3 + ⋯
=1− t 2 + t 4 − t 6 +⋯
t を x に書き換えても等式は成り立つ.
x を − x 2 に置き換えることは上記一連の手続きを短縮したものである.
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学生スタッフ作成 最終更新日: 2023年6月29日