Теорема (Формула Тейлора для функции нескольких переменных) Пусть функция
задана в области
и имеет в
все частные производные до порядка
включительно. Пусть
и
-- две точки области
, такие что весь отрезок между ними целиком лежит в
. Тогда для некоторой точки
этого отрезка имеет место равенство
Сумма всех слагаемых в правой части формулы (9.6*), кроме записанных в последней строке, называется многочленом Тейлора функции
в точке
, а эта последняя строка содержитостаточный член формулы Тейлора. Считая его малым при небольших расстояниях между
и
(он имеет порядок
, в то время как все остальные слагаемые -- порядок не выше
, если не обращаются в 0), мы можем не учитывать остаточный член и, тем самым, получаем приближённую формулу
содержащую лишь значения функции
и её частных производных, вычисленные в точке
(но не в других точках
). Эту формулу можно использовать для приближённого вычисления значений функции
в точках
, близких к
. На практике её применяют, ввиду большого числа слагаемых в правой части, лишь при небольших значениях
, как правило,
и
.
При
получается линейное приближение функции
(нетрудно видеть, что правая часть совпадает с линейной функцией
, графиком которой служит касательная плоскость, проведённая при
к графику функции
):
При
получается квадратичное приближение функции
:
| (9.8)
|
Многочлен Тейлора в этом случае оказывается многочленом второй степени относительно переменных
.
УРАЛЬСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ