17.2 Approximation von Funktionen durch Polynome

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Mathematik (Grundlagen KE 6) Flashcards on 17.2 Approximation von Funktionen durch Polynome, created by David Bratschke on 14/06/2017.
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Question Answer
Was ist das n-te Taylorpolynom einer Funktion? Ein Polynom n-ten Grades, welche die Funktion an einer Stelle Näherungsweise darstellt. Also Die Polynomfunktion: \( P_{n,a}(x) = a_0 + a_1(x − a)^1 + · · · + a_n(x − a)^n \)
Warum werden die k-ten Ableitungen zur Näherung einer Funktion mit Taykorpolynomen benötigt? Weil man nach Polynomen sucht, deren k-te Ableitung (Steigung) am Entwicklungspunkt gleich der Ableitung der Funktion an der Entwicklungsstelle sind.
Wie lautet die Formel zur Bestimmung des k-ten Koeffizienten des Taylorpolynoms an der Stelle a? Die k-te Ableitung von f an der Stelle a geteilt durch k Fakultät. \( \frac{f^{(k)} (a)}{k!} \)
Woher kommt die Fakultät im Nenner der Formel zur Berechnung des k-ten Koeffizienten \( a_k \) eines Taylorpolynoms? Durch das Hintereinander-Ableiten. Da die Exponenten jedes polynomialen Terms dabei nach vorn kommen..
Gib den ersten drei Taylorpolynomen möglichst sinnvolle Namen! Annäherung der Funktion durch: 1. Eine Gerade 2. Eine Parabel 3. eine kubische Parabel
Was ist das sogenannte Restglied einer Funktion? Die Funktion, bzw. der "Rest" der übrig bleibt, wenn man eine Funktion durch ein Taylorpolynom annähert. \( f(x) = P_{n,a}(x) + R_{n,a}(x) \)
Welche formale Kurzschreibweise wird i.d.R. für das n-te Taylorpolynom an der Entwicklungsstelle a verwendet? \( P_{n,a}(x) \)
Wozu dient der Satz von Taylor? Zur Abschätzung des Restgliedes bei der Approximation einer Funktion mit Taylorpolynomen.
Was besagt der Satz von Taylor? Das Restglied einer auf [a,x] def. Funktion mit: \( f(x) = P_{(n,a)} + R_{(n,a)} \) kann mit der Cauchy-Form oder der Lagrange-Form des Restgliedes abgeschätzt werden.
Wie lautet die Langrange-Form zur Abschätzung des Restgliedes einer Funktion? \( \frac {f^{(n+1)}(t_0)}{(n+1)!} (x-a)^{n+1} \)
Worin unterscheidet sich die Formel für die Lagrangeform des Restgliedes von der allgemeinen Formel für einen k-ten Koeffizienten eines Taylorpolynoms? \( t_0 \) statt a im Zähler, die (n+1) -te Ableitung und Fakultät anstatt nur n, und es kommt ein Faktor (x-a)^{n+1} dazu.
Wodurch unterscheidet sich die Formel der Couchyform für das Restglied zu der Formel für einen k-ten Koeffizienten eines Taylorpolynoms? (n+1) -te Ableitung \(t_1\) statt a im Zähler zwei zusätzliche Faktoren: (x-a) \( (x - t_1)^n \)
Eine Funktion, deren Ableitung nach endlich vielen Schritten 0 ist, muss eine.. ? Polynomfunktion sein.
Gilt für eine stetige Funktion: \( f'(x_0) = f^n (x_0) = 0 \) und \( f^{n+1} < 0 \) bei ungeradem n, dann ist \( x_0\) ? Eine Maximalstelle von f
Gilt für eine stetige Funktion: \( f'(x_0)= f^n(x_0) = 0 \) und \( f^{n+1} > 0 \) bei ungeradem n, dann ist \( x_0\) ..? eine Minimalstelle von f
gilt für eine stetige Funktion f: \( f'(x_0) = f^n(x_0) = 0 \) und n ist gerade.., dann ist \(x_0\) ? keine Extremstelle von f.
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