UNIVERSIDAD CATOLICA DE
CUENCA
SERIES DE TAYLOR
   Una serie de Taylor es una representación o una
    aproximación de una función como una suma de términos
    calculados de los valores de sus derivadas en un mismo
    punto.
   La serie de Taylor de una función real f (x) infinitamente
    diferenciable, definida en un intervalo abierto (a - r, a +
    r), es la serie de potencias
FORMA DE UNA
REPRESENTACION EN SERIE DE
POTENCIAS CONVERGENTE


DEFINICION DE LAS SERIES
DE MACLAURIN


CONVERGENCIA DE LAS
SERIES DE TAYLOR


ESTRATEGIAS PARA HALLAR
UNA SERIE DE TAYLOR


DESARROLLOS EN SERIE DE LAS
FUNCIONES ELEMENTALES
FUNCION       INTERVALO DE CONVERGENCIA
   Serie de Taylor y Maclaurin


EJEMPLO 1– Escriba la serie de Maclaurin de sen x y demuestre que
  representa sen x para toda x.

SOLUCIÓN – Ordenamos nuestros cálculos en dos columnas:
                           f ( x)     sen x         f (0)      0


                         f ' ( x)     cos x        f ' (0)     1

                         f ' ' ( x)    sen x       f ' ' (0)   0

                     f ' ' ' ( x)      cos x   f ' ' ' (0)         1

                         (4)
                     f         ( x)   sen x    f
                                                   (4)
                                                         (0)   0
   Serie de Taylor y Maclaurin


En vista de que las derivadas se repiten en ciclos de cuatro, podemos escribir la
   serie de Maclaurin de esta manera:
                               f ' (0)                 f ' ' (0)        2         f ' ' ' (0)       3
                  f (0)                      x                      x                           x            ...
                                 1!                            2!                      3!
                                    3            5         7                                                 2n 1
                                x            x         x                                        n       x
                          x                                         ...                ( 1)
                                3!           5!        7!                        n 0                 (2n           1)!

                                                                                                    ( n 1)
 Ya que f ( n 1 ) ( x ) es sen x o cos x ,sabemos que f ( x) 1 para toda x.
    De modo que podemos tomar M = 1 en la desigualdad de Taylor:
                                                                                n 1
                                             M             n 1
                                                                            x
                    Rn ( x )                           x
                                        (n       1)!                 (n          1)!
   Serie de Taylor y Maclaurin


Por la ecuación 10 el lado derecho de esta desigualdad se acerca a 0 cuando
   n→∞, de manera que |Rn(x)|→ 0 por el teorema del emparedado, se sigue
   que Rn(x)→ 0 cuando n→∞, de modo que sen x es igual a la suma de su
   serie de Maclaurin, por el teorema 8.

Para referencias futuras enunciamos el resultado del ejemplo 4.

                                     3           5              7
                                 x           x              x
                  sen x   x                                         ...
                                  3!         5!             7!
                                                     2n 1
                                         n       x
                                 ( 1)                                     para toda x
                           n 0               (2n        1)!

Serie de taylor

  • 1.
  • 2.
    SERIES DE TAYLOR  Una serie de Taylor es una representación o una aproximación de una función como una suma de términos calculados de los valores de sus derivadas en un mismo punto.  La serie de Taylor de una función real f (x) infinitamente diferenciable, definida en un intervalo abierto (a - r, a + r), es la serie de potencias
  • 3.
    FORMA DE UNA REPRESENTACIONEN SERIE DE POTENCIAS CONVERGENTE 
  • 4.
    DEFINICION DE LASSERIES DE MACLAURIN 
  • 5.
  • 6.
    ESTRATEGIAS PARA HALLAR UNASERIE DE TAYLOR 
  • 7.
    DESARROLLOS EN SERIEDE LAS FUNCIONES ELEMENTALES FUNCION INTERVALO DE CONVERGENCIA
  • 8.
    Serie de Taylor y Maclaurin EJEMPLO 1– Escriba la serie de Maclaurin de sen x y demuestre que representa sen x para toda x. SOLUCIÓN – Ordenamos nuestros cálculos en dos columnas: f ( x) sen x f (0) 0 f ' ( x) cos x f ' (0) 1 f ' ' ( x) sen x f ' ' (0) 0 f ' ' ' ( x) cos x f ' ' ' (0) 1 (4) f ( x) sen x f (4) (0) 0
  • 9.
    Serie de Taylor y Maclaurin En vista de que las derivadas se repiten en ciclos de cuatro, podemos escribir la serie de Maclaurin de esta manera: f ' (0) f ' ' (0) 2 f ' ' ' (0) 3 f (0) x x x ... 1! 2! 3! 3 5 7 2n 1 x x x n x x ... ( 1) 3! 5! 7! n 0 (2n 1)! ( n 1) Ya que f ( n 1 ) ( x ) es sen x o cos x ,sabemos que f ( x) 1 para toda x. De modo que podemos tomar M = 1 en la desigualdad de Taylor: n 1 M n 1 x Rn ( x ) x (n 1)! (n 1)!
  • 10.
    Serie de Taylor y Maclaurin Por la ecuación 10 el lado derecho de esta desigualdad se acerca a 0 cuando n→∞, de manera que |Rn(x)|→ 0 por el teorema del emparedado, se sigue que Rn(x)→ 0 cuando n→∞, de modo que sen x es igual a la suma de su serie de Maclaurin, por el teorema 8. Para referencias futuras enunciamos el resultado del ejemplo 4. 3 5 7 x x x sen x x ... 3! 5! 7! 2n 1 n x ( 1) para toda x n 0 (2n 1)!