Зарегистрироваться
Seekland Info сообщество взаимопомощи студентов и школьников. / Seekland Info спільнота взаємодопомоги студентів і школярів.

Пользуясь приближенными формулами, найти указанные функции и оценить погрешность: $$ \sin(x)$$


0 Голосов
Завитаев Евге
Posted Декабрь 24, 2013 by Завитаев Евгений
Категория: Математический анализ
Всего просмотров: 3013

Пользуясь приближенными формулами, найти указанные функции и оценить погрешность: $$ \sin(x) ≈ x-x\frac{x^3}{6}, \quad sin(\frac{1}{2})$$

Теги: приближенное вычисление функции, ряд Маклорена

Лучший ответ


1 Vote
Вячеслав Морг
Posted Декабрь 24, 2013 by Вячеслав Моргун

В задании дана формула приближенного вычисления синуса по формуле Тейлора (Маклорена) при \(x_0=0\) $$ \sin(x) = x - \frac{x^3}{3!} + \frac{x^5}{5!} -  \frac{x^7}{7!}$$ записали разложение в ряд Маклорена функции синуса, рассмотрим первые два члена ряда \( \sin(x) = x - \frac{x^3}{3!}\).
1. Найдем сумму первых двух членов ряда.
Подставим значение x=0.5 и рассчитаем значение синуса $$ \sin(0.5) = 0.5 - \frac{0.5^3}{3!} \approx 0.47917$$
2.Проведем оценку погрешности полученного результата.
Для знакочередующегося ряда абсолютная погрешность \( \sigma\) частичной суммы \(S_{n}\) не превосходит по модулю \(n+1\) члена ряда, т.к. в разложении только два члена, то не более третьего, запишем это для нашего случая $$ \sigma \leq  |\frac{x^5}{5!}|  => \sigma \leq  |\frac{(\frac{1}{2})^5}{5!}|  =>$$$$ \sigma \leq 0.00026 => \sigma < 3*10^{-3}$$
3. Проверим расчеты.
Рассчитаем на ПК \(\sin(0.5)=0.47943\), по формуле Тейлора получили \( \sin(0,5) = 0.47917\), вычитаем Δ=0.47943-0.47917=0,00026. Действительно, получили погрешность меньше \(3*10^{-3}\)


Ответ: \(\sin(0,5) \approx 0.47917\) с погрешностью \(\sigma < 3*10^{-3}\)