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Aufgabe:

Satz von Taylor auf Funktion anwenden


Problem/Ansatz:

Gegeben ist folgende Funktion (Foto 1)

Außerdem noch ihre Ableitungen (Foto 2)

Darauf soll nun der Satz von Taylor angewendet werden, welcher wie folgt formuliert wurde (Foto 3)

Und genau das verstehe ich nicht. Warum muss n größer x^2 sein? Es wäre doch sicherlich denkbar das n anders zu wählen, oder?IMG_1326.jpeg

Text erkannt:

\( \operatorname{mit} f_{n}(x)=n \ln \left(\frac{x+\sqrt{n}}{\sqrt{n}}\right)-\sqrt{n} x \)

IMG_1327.jpeg

Text erkannt:

\( \begin{aligned} f_{n}(x) & =n \ln \left(\frac{x+\sqrt{n}}{\sqrt{n}}\right)-\sqrt{n} x & f_{n}(0)=0 \\ f_{n}^{\prime}(x) & =\frac{n}{x+\sqrt{n}}-\sqrt{n} & f_{n}^{\prime}(0)=0 \\ f_{n}^{\prime \prime}(x) & =-\frac{n}{(x+\sqrt{n})^{2}} & f_{n}^{\prime \prime}(0)=-1 \\ f_{n}^{\prime \prime \prime}(x) & =\frac{2 n}{(x+\sqrt{n})^{3}} & \end{aligned} \)

IMG_1328.jpeg

Text erkannt:

Satz von Taylor.
Für jedes \( x \in \mathbb{R} \) gilt mit \( n>x^{2} \)
\( f_{n}(x)=\underbrace{f_{n}(0)+f_{n}^{\prime}(0) x+\frac{1}{2} f_{n}^{\prime \prime}(0) x^{2}}_{\text {Taylor-Polynom }}+\underbrace{\frac{1}{6} f_{n}^{\prime \prime \prime}(\xi) x^{3}}_{\text {Rest }} \)
für ein \( \xi \) zwischen 0 und \( x \).

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1 Antwort

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Das folgt sofort aus dem Definitionsbereich des natürlichen Logarithmus: Es muss \(\frac{x+\sqrt{n}}{\sqrt{n}}>0\) sein, damit die Funktionen \(f_n\) definiert sind. Wenn du diese Ungleichung nach \(n\) auflöst, erhältst du die Bedingung \(n>x^2\).

Avatar von 22 k

Die Ungleichung ist doch für alle positiven \(x\) erfüllt und nicht nur für \(x^2<n\), oder nicht?

Da steht "für jedes \(x\in \mathbb{R}\) gilt mit \(n>x^2\)".

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