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关于sinx的拟合

2021-10-05 23:19 作者:青肉Ong-gia  | 我要投稿

 Up主在一节晚自习认真学(mo)习(yü)的时候,在数学书上发现了这样一道题

人教A版必修第1册256页

这两个公式是怎么得出来的呢?

对于一个较复杂的函数,我们可以想办法用一个简单的函数来近似它,这个过程叫做函数的拟合

对于很多函数来说,可以用下面这种拟合方式。

我们只需要分别求出常数a,b,c,d……的值就可以了

下面以sinx为例研究一下它的展开

常数项比较好求,当x=0时,sinx=0,此时a也就等于0

那么其他的系数呢?一般我们求这样的函数,都是把点带入,解一个一次方程组。但这后面有无穷多项,每代入一个点都会有无穷多个未知数,那么就需要无穷多条方程,我们显然解不出来

一般的方法解不出来,我们就需要另辟蹊径。

我们刚刚已经求出了常数项,为什么我们能求得出来呢?因为我们把其他的系数通过x给消掉了。那我们能不能让其他的系数也可以进行这样的操作呢,能不能把其他项变成常数项呢?换句话说,我们有没有办法实现降次呢?

诶,当然有了,说到这里,不少同学应该已经想到求导了,两个函数是相等的,其导函数也是相等的。那幂函数求个导不就降次了吗

两边求导得到

现在就可以继续操作了,当X等于0时,cos X=1,所以b=1

再求个导

同理得到c=0

(此处省略100字数学归纳法)

最终我们得到的就是刚刚的公式

那么sinx还有没有其他的拟合方式呢

还真有

同样是通过高次函数来拟合

我们参考一下解高次方程式的因式分解法,把sinx的零点代入

变一下形

当X趋于0的时候,等式左边趋于1,等式右边趋近于k'

所以k'=1(貌似有一丢丢不严谨˃ ˄ ˂̥̥ )

所以

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