Exercícios Resolvidos de Série e Polinômio de Taylor

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Enunciado

Encontre f x , usando série de Taylor gerada por f em a , sabendo que:

Passo 1

Lembrando que a série de Taylor é definida por:

f x = ∑ n = 0 ∞ f n a n ! x - a n

Como todos os valores das derivadas da função estão em torno de - 1 , vamos fazer a série com a = - 1 . Em torno de a = - 1 temos:

f x = ∑ n = 0 ∞ f n - 1 n ! x + 1 n

O que temos que fazer agora é substituir os valores da tabela e achar o polinômio correspondente.

Passo 2

A tabela é:

Por essa tabela conseguimos montar o polinômio aplicando os valores na fórmula de Taylor:

f x = f - 1 + f ' - 1 x + 1 + f ' ' - 1 x + 1 2 2 ! + f ' ' ' - 1 x + 1 3 3 ! + f 4 - 1 x + 1 4 4 !  

f x = - 7 + 23 x + 1 + - 82 x 2 + 2 x + 1 2 + 216 x 3 + 3 x 2 + 3 x + 1 6 + - 384 ( x 4 + 4 x 3 + 6 x 2 + 4 x + 1 ) 24

f x = - 7 + 23 x + 23 - 41 x 2 - 82 x - 41 + 36 x 3 + 108 x 2 + 108 x + 36 - 16 x 4 - 64 x 3 - 96 x 2 - 64 x - 16

f x = - 16 x 4 - 28 x 3 - 29 x 2 - 15 x - 5

Prontinho!! Esse é o nosso polinômio!

Resposta

f x = - 16 x 4 - 28 x 3 - 29 x 2 - 15 x - 5