泰勒展开
👠

泰勒展开

 
下面给你一个非常 系统、面试友好又数学严谨 的总结,涵盖:
  • 泰勒展开(Taylor series)
  • 麦克劳林展开(Maclaurin series)
  • 使用条件、误差项、常见例子
你直接背这个就能应付数学、概率、算法分析(如 birthday problem 近似)里的各种问题。

⭐ 1. 泰勒展开(Taylor series)是什么?

定义(以 f 在 x=a 展开)

假设函数 (f) 在点 (a) 附近无限可导,则它可以写成:
[
]
这是 函数在 a 点处的无穷次多项式近似
如果只保留前几项(n 阶),就得到 n 阶泰勒多项式:
误差项(拉格朗日余项):
 

⭐ 2. 麦克劳林展开(Maclaurin series)

麦克劳林展开是 泰勒展开在 a = 0 的特例
本质上就是:

⭐ 3. 常见的麦克劳林展开(必须背)

(1) 指数函数

(2) 对数函数

(3) 倒数 / 几何级数

(4) 正弦

(5) 余弦


⭐ 4. 常见近似(算法分析最常用)

(1) (当 x→0)

取第一项即近似。
用途:哈希碰撞、生日悖论、概率近似。

(2) (x 很小时)

取前两项。
用途:泊松分布近似、极限定律。

(3) (当 x 很小)

这是概率论常用的等价(来自对数展开):