談一談:為什麼這兩個簡單函數的泰勒級數無法展開

2021-01-08 電子通信和數學

1.首先我們看這個函數的圖形,很容易就得到

接著把它展成麥克勞林級數為

隨著t的增大,麥克勞林級數會無限逼近-1<x<1之間,下面三個圖形象地說明了這一點

這樣的結果是比較容易理解的,因為f(x)有兩個無窮間斷點

因為它的麥克勞林級數是連續函數,是沒有辦法跨越這兩個間斷點的,所以f(x)的麥克勞林級數的完整寫法是:

所以只有在-1<x<1區間才有效,超出這個範圍,麥克勞林級數就沒法逼近函數f(x)的

因為左右距展開點x=0的距離都是1

所以說在x=0點處,此泰勒級數的收斂半徑是1

2.我們再來看另一個函數,和第一個函數是不是很像,它的函數圖像如下圖

展成麥克勞林級數為

同理隨著t的增大,麥克勞林級數圖像是

雖然圖像在努力地擴大近似的範圍,但依然被局限在-1<x<1的陰影內,所以它的麥克勞林級數的完整寫法應該是:

可是這個函數沒有什麼間斷點,為什麼會這樣呢?

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