Mathematik online lernen im Mathe-Forum. Nachhilfe online
Startseite » Forum » Taylorpolynom Fehler abschätzen

Taylorpolynom Fehler abschätzen

Universität / Fachhochschule

Folgen und Reihen

Funktionenreihen

Tags: Folgen und Reihen, Funktionenreihen

 
Antworten Neue Frage stellen Im Forum suchen
Neue Frage
stefanBe

stefanBe aktiv_icon

21:08 Uhr, 19.06.2016

Antworten
Hallo,
es ist folgende Aufgabe gegeben:

Das Seil einer Häangebrucke wird durch die Funktion ¨
f(x)=2cosh(x2) beschrieben. Zeigen Sie, dass das 4. Taylor-Polynom T4f mit Entwicklungspunkt x0=0 die Funktion
f auf dem Intervall [-3,3] mit einem Fehler kleiner als 110 annähert.
Sie durfen benutzen: ¨
sinh(x2),cosh(x2)[-2410,2410] für x[-3,3]



Nun meine Ansätze sehen so aus. Das Restglied muss kleiner 110 sein. Die fünfte Ableitung von f ist f5=sinh(x2)16

Es ergibt sich als Restglied somit sinh(ξ2)165!x5<110

Nun das ist soweit alles schön und gut. Aber ich verstehe nicht was für x und was für ξ eingesetzt werden muss.

Da der sinus hyperbolicus monoton steigend ist, würde ich sagen dass der Fehler am größer wird, wenn das ξ größer gewählt wird. Muss also für ξ der größte wert aus dem gegebenen Intervall genommen werden? Wenn ja, was mache ich dann mit dem x5? Oder bezieht sich der wert aus dem Intervall auf das x? Mein Problem ist einfach, dass ich nicht kapier was mit dem ξ und was mit dem x zu tun ist. Vielen Danke

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
ledum

ledum aktiv_icon

23:27 Uhr, 19.06.2016

Antworten
Hallo
abschätzen immer mit dem maximalen Wert von |fV| in dem Intervall. der wurde dir ja schon vorgegeben
entsprechend x.
Gruß ledum
stefanBe

stefanBe aktiv_icon

23:29 Uhr, 19.06.2016

Antworten
aber was mache ich dann mit dem ξ
Antwort
ledum

ledum aktiv_icon

23:35 Uhr, 19.06.2016

Antworten
Hallo
du setzt das ξ an der maximalen Stelle ein. hier musst du es aber nicht explizit kennen, wenn du nur weisst wie goß das max ist hier also |fV(ξ)|2410 einsetzen ergibt die Abschätzung.
Gruß ledum
stefanBe

stefanBe aktiv_icon

23:36 Uhr, 19.06.2016

Antworten
ah okay, aber was muss ich dann mit dem x5 machen was noch über ist? Dafür muss ja auch was eingesetzt werden wenn ich irgendwie auf <110 kommen muss oder ?
Antwort
ledum

ledum aktiv_icon

23:59 Uhr, 19.06.2016

Antworten
Hallo
die Abschätzung soll für das ganze Intervall gelten, also auch hier den größten Wert einsetzen. (für x=1 ist dann natürlich der Fehler kleiner)
Gruß ledum
stefanBe

stefanBe aktiv_icon

00:01 Uhr, 20.06.2016

Antworten
hmm ich verstehe nicht ganz wann genau was für x und wann für ξ eingesetzt werden soll... hier wohl beide male das gleiche? Aber wieso? :(
Antwort
pwmeyer

pwmeyer aktiv_icon

11:56 Uhr, 20.06.2016

Antworten
Hallo,

der Satz über die Taylor-Formel sagt (z.B.)

f(x)-[f(0)+...+14!f(4)(0)x4]=15!f(5)(ξ)x5

Die Gleichung gilt für jedes x[-3,3](z.B.). Dabei ist das ξ eine Zahl zwischen 0 und x, deren Existenz zwar theoretisch gesichert ist, deren Wert aber allgemein nicht bekannt ist.

Bei Deiner Aufgabe musst Du das Restglied abschätzen. Wegen x[-3,3] ist |x|3.
Dann brauchst Du noch das Maximum aller möglichen Werte von |f(5)(ξ)|. Weil hier f(5) monoton wachsen ist liefert f(5)(3) eine obere Abschätzung dafür.

Gruß pwm
stefanBe

stefanBe aktiv_icon

12:48 Uhr, 20.06.2016

Antworten
ah jetzt verstehe ich glaube ich. Also erst x aus I wählen und dann x0<ξ<x abschätzen, so dass der funktionswert möglichst groß wird?
Antwort
pwmeyer

pwmeyer aktiv_icon

13:34 Uhr, 20.06.2016

Antworten
du drückst es ein wenig ungenau aus. Manc braucht (allgmein) eine Abschätzung für

|f((n+1))(ξ)|

wobei ξ zwischne x0 (dem Entwicklungpunkt) und x liegt.

Gruß pwm
Diese Frage wurde automatisch geschlossen, da der Fragesteller kein Interesse mehr an der Frage gezeigt hat.