質問<2010>2004/10/17
from=ともき
「テーラー展開」
log(1+x)=∑{(-1)^(n-1)/n}(x^n)(n=1to∞) を積分を用いて,できるだけ簡単に証明する方法を教えて下さい。 どこを調べても,抽象的すぎてイマイチ理解できないし, 高校生でも納得して証明できる方法はないのでしょうか? ★希望★完全解答★
お便り2004/10/18
from=honda
等比級数の和の公式より 1/(1+r)=1/(1-(-r)) =\sum_{n=1}^{\infty} (-r)^{n-1} この両辺を積分すると 左辺は \int_0^x 1/(1+r)dr=log(1+x) 右辺の総和の各項は \int_0^{x} (-r)^{n-1} dr = (-1)^{n-1}/n x^{n} よって,求める展開が得られる. ======== ただし,これは厳密には「証明」ではないです. 積分と級数の交換やら, そもそも最初の等比級数の和の公式は -1<r<1なので定義域の問題もあります. -1<r<1以外でも成立するなどなどの議論は 厄介なので,大学1年生くらいの微積分の教科書を 参照してください よって, log(1+x) = \sum_{n=1}^[\infty} ((-1)^{n-1}(n-1)x^{n})/n
お便り2004/10/19
from=juin
(d/dx)(log(1+x))=1/(1+x) =1-x+x^2-... =Σ(-1)^n(x^n) (|x|<1) これを積分すると。 log(1+x)=x-x^2/2+x^3/3-... =Σ{(-1)^(n)/(n+1)}(x^(n+1))+C x=0のとき両辺0だから、C=0 log(1+x)=Σ{(-1)^(n)/(n+1)}(x^(n+1)) (n=0..∞)