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Taylor-Polynom: Aufgabe
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:30 Mi 04.05.2005
Autor: plumpork

Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.

Juhu ich bin neu hier und eine menge fragen mitgebracht! Wer mir helfen kann dem wär ich sehr dankbar.Folgendes Problem:

a) Zeigen Sie, dass für 0 [mm] \le [/mm] x < 1 und  [mm] \alpha \in \IR (1+x)^{\alpha } [/mm] = [mm] \summe_{n=0}^{\infty} \vektor{ \alpha \\ n} x^{n} [/mm] gilt, wobei
     [mm] \vektor{ \alpha \\ n}:=\begin{cases} 1, & \mbox{für } n \mbox{ =0} \\ \bruch{\alpha (\alpha -1) \cdots(\alpha -n+1)}{n!}, & \mbox{für } n \mbox{ =1,2,3,...} \end{cases} [/mm]
    
b) Berechnen Sie damit [mm] \wurzel[3]{1001} [/mm] , so dass der Fehler kleiner als [mm] 10^{-7} [/mm] ist.

c) Zeigen Sie, dass für 0 < x < [mm] \infty [/mm] die Ungleichungen
    
   1 + [mm] \bruch{x}{2} [/mm] - [mm] \bruch{x^{2}}{8} [/mm] < [mm] \wurzel{1 + x} [/mm] < 1 + [mm] \bruch{x}{2} [/mm]
   gelten!!



        
Bezug
Taylor-Polynom: Hallo!
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:40 Mi 04.05.2005
Autor: Hanno

Hallo! :-)

[willkommenmr]

> Juhu ich bin neu hier und eine menge fragen mitgebracht!

Noch besser wäre es, wenn du in deinem Enthusiasmus nicht nur Probleme, sondern gleich auch eigene Ansätze mitbringen würdest - die brauchen wir hier nämlich ebenso dringend wie all die Fragen :-)

Alle drei Aufgaben sind relativ einfache Übungen zum Thema - wie es ja auch schon im Betreff zu lesen ist - Taylorreihen bzw. Taylorpolynome. In Aufgabe (a) musst du, stur nach der Formel [mm] $f(x)=\summe_{k=0}^{\infty}\frac{f^{(k)}(a)}{k!} (x-a)^k$, [/mm] die dir gegebene Funktion $f$ mit [mm] $f(x)=(1+x)^\alpha$ [/mm] in eine Taylorreihe entwickeln. Dazu musst du lediglich ein paar Ableitungen bestimmen. Gibt es dort Probleme?

In Aufgabe (b) musst du dir Aufgabe (a) zu Nutze machen und durch Berechnen der Summe der ersten Glieder von [mm] $\summe_{k=0}^{\infty}\vektor{\alpha\\ k}\cdot x^k$ [/mm] den Ausdruck [mm] $\sqrt[3]{1001}$ [/mm] annähern (der ja [mm] $(1+1000)^{\frac{1}{3}}$ [/mm] entspricht :-) ). Auch dort sollte es eigenltich keine Probleme geben - also, wo hapert's?

Aufgabe (c) sollte ebenfalls nach LÖsen von (a) offensichtlich sein.


Also los: zeige uns, was du bereits gerechnet hast und wir werden dir, so noch Probleme bestehen sollten, dort weiterhelfen.


Liebe Grüße,
Hanno

Bezug
        
Bezug
Taylor-Polynom: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:49 Mi 04.05.2005
Autor: Paulus

Lieber plumpork

[willkommenmr]

> Juhu ich bin neu hier und eine menge fragen mitgebracht!

Schön, aber du musst auch eigene Lösungsansätze mitbringen. Sonst ist dir hier im Matheraum kein schöner Aufenthalt beschienen. Hier wird nicht geholfen, sondern weitergeholfen. Ein Vorrechnen der Aufgaben bedeutet nämlich keine echte Hilfe! :-)

Ich will aber doch etwas zur ersten Aufgabe sagen.

>  
> a) Zeigen Sie, dass für 0 [mm]\le[/mm] x < 1 und  [mm]\alpha \in \IR (1+x)^{\alpha }[/mm]
> = [mm]\summe_{n=0}^{\infty} \vektor{ \alpha \\ n} x^{n}[/mm] gilt,
> wobei
>       [mm]\vektor{ \alpha \\ n}:=\begin{cases} 1, & \mbox{für } n \mbox{ =0} \\ \bruch{\alpha (\alpha -1) \cdots(\alpha -n+1)}{n!}, & \mbox{für } n \mbox{ =1,2,3,...} \end{cases}[/mm]
>  

Das Thema ist ja die Taylorentwicklung.

Dazu braucht es doch sicher einmal einige Ableitungen.

[mm] $f(x)=(1+x)^\alpha$ [/mm]

[mm] $f(x)'=\alpha(1+x)^{(\alpha-1)}$ [/mm]

[mm] $f(x)''=\alpha(\alpha-1)(1+x)^{(\alpha-2)}$ [/mm]

[mm] $f(x)'''=\alpha(\alpha-1)(\alpha-1)(1+x)^{(\alpha-3)}$ [/mm]

Damit kannst du einfach die Taylor-Entwicklung ansetzen, und zwar bei [mm] $x_0=0$ [/mm]

So entsteht ganz automatisch die in der Aufgabenstellung gegebene Formel.

Kannst du jetzt das mal konkret machen, und bei Schwierigkeiten dich einfach wieder melden?

Mit lieben Grüssen

Paul

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