Qual é a expansão da série taylor para a função tangente (tanx)?
Responda:
# tan x = x + 1/3x^3 +2/15x^5 + ...#
Explicação:
A série Maclaurin é dada por
# f(x) = f(0) + (f'(0))/(1!)x + (f''(0))/(2!)x^2 + (f'''(0))/(3!)x^3 + ... (f^((n))(0))/(n!)x^n + ...#
Começamos com a função
# f^((0))(x) = f(x) = tanx #
Em seguida, calculamos os primeiros derivados:
# = sec^2(x) #
# f^((2))(x) = (2 sec^2x)(secx tanx)() #
# = 2 sec^2x tanx #
# = 2 (1+tan^2x) tanx #
# = 2 (tanx+tan^3x) ## f^((3))(x) = 2{sec^2x+3tan^2x sec^2x} #
# = 2sec^2x{1+3tan^2x} #
# = 2sec^2x{1+3(sec^2x-1)} #
# = 2sec^2x{1+3sec^2x-3} #
# = 6sec^4x-4sec^2x ## vdots #
Agora temos os derivativos, podemos calcular seus valores quando #x=0#
# f^((0))(x) = 0 #
# f^((1))(x) = 1 #
# f^((2))(x) = 0 #
# f^((3))(x) = 2 #
# vdots #
O que nos permite formar a série Maclaurin:
# f(x) = (0) + (1)/(1)x + (0)/(2)x^2 + (2)/(6)x^3 + ... (f^((n))(0))/(n!)x^n + ...#
# = x + 1/3x^3 + 2/15^5x^5 + ... #