Вывод формулы Тейлора
Теорема 1 (Тейлора). Пусть функция двух переменных непрерывна со всеми частными производными до порядка включительно в некоторой -окрестности точки . Тогда справедлива формула формулой Тейлора для функции двух переменных , (1) где , ; . ► Рассмотрим вспомогательную функцию , , которая является сложной функцией независимой переменной и имеет -ю производную по на отрезке . Согласно формуле Тейлора для функции одной переменной с остаточным членом в форме Лагранжа имеем , (2) где . Отсюда при получим , где . Найдем производные функции . Так как и , то первая производная есть: , вторая – . По индукции получаем: , , . Тогда , , , ………………………………………………… , . Подставляя в формулу (2), имеем , где .◄ Следствие. При условиях теоремы 1 имеет место формула Тейлора с остаточным членом в форме Пеано . (3) ► Остаточный член формулы Тейлора в форме Лагранжа для функции является при бесконечно малой величиной более высокого порядка малости по сравнению с , где . Поэтому остаточный член можно представить в форме Пеано . ◄
|