Considere a função f x = tg ⁡ x .

  1. Determine o polinômio de T a y l o r de 3 º grau centrado em x 0 = 0 de f ( x ) .

Passo 1

Item a) A única coisa que a gente tem que fazer aqui é aplicar a fórmula, se lembra dela?

O a no caso é 0 , e queremos até o terceiro grau, logo teremos

P 3 x = f 0 + x   f ' x + x 2 f ' ' 0 2 + x 3 f ' ' ' 0 6

Vamos encontrar essas derivadas aí?

Passo 2

A função que vamos derivar é essa

f x = tg ⁡ x

Calculando a primeira derivada

f ´ x = sec 2 ⁡ x

Agora a segunda lembrando de aplicar a regra da cadeia

f ' ' x = 2 sec ⁡ x   . sec ⁡ x tg ⁡ x                     ⇒               f ' ' x = 2 sec 2 ⁡ x tg ⁡ x  

Por fim, a terceira derivada aplicando a regra da cadeia e a regra do produto

f ' ' ' x = 2 2 sec ⁡ x   . sec ⁡ x tan ⁡ x tan ⁡ x + 2 sec 2 ⁡ x sec 2 ⁡ x

f ' ' ' x = 4 sec 2 ⁡ x tan 2 ⁡ x + 2 sec 2 ⁡ x sec 2 ⁡ x

Lembrando que tg ⁡ 0 = 0 e sec 2 ⁡ 0 = 1 cos 2 ⁡ 0 = 1 , podemos substituir o ponto 0 nessas derivadas e obteremos

f 0 = tg ⁡ 0 = 0

f ' 0 = sec 2 ⁡ 0 = 1

f ' ' 0 = 2 sec 2 ⁡ 0   . tan ⁡ 0 = 0

f ' ' ' 0 = 4 sec 2 ⁡ 0 tan 2 ⁡ 0 + 2 sec 2 ⁡ 0 sec 2 ⁡ 0 = 0 + 2 = 2

Jogando agora esse resultado no polinômio, vamos obter

P 3 x = f 0 + x   f ' x + x 2 f ' ' 0 2 + x 3 f ' ' ' 0 6

P 3 x = x + x 3 2 6

P 3 x = x + x 3 3

Resposta

Item a)

P 3 x = x + x 3 3

Exercícios de Livros Relacionados

Demonstre que a série obtida no Exercício 11 representa x para todo x .
Encontre a série de Taylor de f centrada em 4 se f n 4 = - 1 n n ! 3 n n + 1 Qual é o raio de convergência da série de Taylor?
Encontre a série de Maclaurin f ( x ) usando a definição de uma série de Maclaurin. [Suponha que f tenha expansão em uma série de potências. Não mostre que R n → 0 .] Também encontre o raio de converg
Use a série binomial para expandir a função como uma série de potência. Diga o raio de convergência. 1 1 + x 4
Use uma série de Maclaurin na Tabela 1 para obter a série de Maclaurin da função dada. f x = sen ⁡ π x