Lição de casa da aula: Séries de Maclaurin e de Taylor de Funções Comuns Mathematics

Nesta atividade, nós vamos praticar a encontrar a representação da série Taylor/Maclaurin de funções comuns, como funções exponenciais e trigonométricas e expansão binomial.

Q1:

Considere ๐‘“(๐‘ฅ)=(2โˆ’๐‘ฅ)ln.

Encontre uma representaรงรฃo da sรฉrie de potรชncias para ๐‘“(๐‘ฅ).

  • A๐‘“(๐‘ฅ)=(2)โˆ’๏„š๐‘ฅ2(๐‘›+1)lnโˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Š๏Šฐ๏Šง๏Š๏Šฐ๏Šง
  • B๐‘“(๐‘ฅ)=(2)+๏„š๐‘ฅ2(๐‘›+1)lnโˆž๏Š๏Šฒ๏Šง๏Š๏Šฐ๏Šง๏Š๏Šฐ๏Šง
  • C๐‘“(๐‘ฅ)=(2)โˆ’๏„š๏€ผ1๐‘›๏ˆ๏€ป๐‘ฅ2๏‡lnโˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Š
  • D๐‘“(๐‘ฅ)=(2)โˆ’๏„š๏€ป๐‘ฅ2๏‡lnโˆž๏Š๏Šฒ๏Šง๏Š๏Šฐ๏Šง
  • E๐‘“(๐‘ฅ)=(2)+๏„š๏€ป๐‘ฅ2๏‡lnโˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Š๏Šฐ๏Šง

Encontre seu intervalo de convergรชncia.

  • A|๐‘ฅ|<2
  • B|๐‘ฅ|>1
  • C|๐‘ฅ|>2
  • D|๐‘ฅ|>0
  • E|๐‘ฅ|<1

Q2:

Considere ๐‘”(๐‘ฅ)=๐‘’๏—.

Encontre uma representaรงรฃo de sรฉrie de potรชncia para ๐‘”(๐‘ฅ).

  • A๐‘”(๐‘ฅ)=๏„š๐‘ฅ๐‘›!โˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Š๏Šฐ๏Šง
  • B๐‘”(๐‘ฅ)=๏„š๐‘ฅ๐‘›!โˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Š
  • C๐‘”(๐‘ฅ)=๏„š๐‘ฅ๐‘›!โˆž๏Š๏Šฒ๏Šง๏Š๏Šฐ๏Šง
  • D๐‘”(๐‘ฅ)=๏„š๐‘ฅ(๐‘›+1)!โˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Š๏Šฐ๏Šง
  • E๐‘”(๐‘ฅ)=๏„š๐‘ฅ๐‘›!โˆž๏Š๏Šฒ๏Šง๏Š

Use os trรชs primeiros termos desta sรฉrie para encontrar um valor aproximado de ๐‘’๏Šฆ๏Ž•๏Šช para 2 casas decimais.

Q3:

A funรงรฃo cos๐‘ฅ pode ser representada por uma sรฉrie de potรชncias โˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Š๏Šจ๏Š๏„š(โˆ’1)(2๐‘›)!๐‘ฅ. Utilize os primeiros dois termos desta sรฉrie para determinar um valor aproximado para cos0,5 com duas casas decimais.

Q4:

A funรงรฃo sen๐‘ฅ pode ser representada pela sรฉrie de potรชncias โˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Š๏Šจ๏Š๏Šฐ๏Šง๏„š(โˆ’1)(2๐‘›+1)!๐‘ฅ. Use os dois primeiros termos desta sรฉrie para encontrar um valor aproximado de sen0,5 para 2 casas decimais.

Q5:

Considere a expansรฃo binomial de ๏€ผ1+1๐‘›๏ˆ๏Š.

Qual das seguintes expressรตes รฉ o seu quarto termo?

  • A๏€ป1โˆ’๏‡๏€ป1โˆ’๏‡3!(๐‘›โˆ’3)!๏Šง๏Š๏Šจ๏Š
  • B๐‘›!3!
  • C๏€ป1โˆ’๏‡๏€ป1โˆ’๏‡3!๏Šง๏Š๏Šจ๏Š
  • D๏€ป1โˆ’๏‡๏€ป1+๏‡3!๏Šง๏Š๏Šจ๏Š
  • E๏€ผ1โˆ’1๐‘›๏ˆ๏€ผ1โˆ’2๐‘›๏ˆ

Qual รฉ o limite do (๐‘˜+1)-รฉsimo termo ร  medida que ๐‘› tende para infinito?

  • A1๐‘˜!(๐‘˜โˆ’1)!
  • B1๐‘˜!
  • Cโˆž
  • D1(๐‘˜+1)!
  • E1

Por fim, escreva na forma de somatรณrio (ou com notaรงรฃo sigma) uma sรฉrie que รฉ igual ao limite de ๏€ผ1+1๐‘›๏ˆ๏Š ร  medida que ๐‘› tende para infinito.

  • Aโˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏„š1๐‘›!(๐‘›โˆ’1)!
  • Bโˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏„š(๐‘›โˆ’2)!(๐‘›โˆ’1)!
  • Cโˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏„š1๐‘›!

Qual รฉ o valor desta sรฉrie?

  • A๐‘’
  • B๐‘–
  • C๐œ‘
  • D๐œ‹

Q6:

Encontre a sรฉrie Maclaurin de senh3๐‘ฅ=๐‘’โˆ’๐‘’2๏Šฉ๏—๏Šฑ๏Šฉ๏—.

  • Aโˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Šจ๏Š๏Šฐ๏Šง๏„š(๐‘ฅ)(2๐‘›+1)!
  • Bโˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Š๏Šจ๏Š๏Šฐ๏Šง๏„š(โˆ’1)(๐‘ฅ)(2๐‘›+1)!
  • Cโˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Š๏Šจ๏Š๏„š(โˆ’1)(3๐‘ฅ)(2๐‘›)!
  • Dโˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Šจ๏Š๏„š(3๐‘ฅ)(2๐‘›)!
  • Eโˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Šจ๏Š๏Šฐ๏Šง๏„š(3๐‘ฅ)(2๐‘›+1)!

Q7:

Use a sรฉrie de Maclaurin de ๐‘’๏— para expressar ๏„ธ๐‘’๐‘ฅ๏—๏Žกd como uma sรฉrie infinita.

  • Aโˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Šจ๏Š๏„š๐‘ฅ(2๐‘›)!+๐‘
  • Bโˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Šจ๏Š๏Šฐ๏Šง๏„š๐‘ฅ๐‘›!+๐‘
  • Cโˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Šจ๏Š๏Šฐ๏Šง๏„š๐‘ฅ๐‘›!(2๐‘›+1)+๐‘
  • Dโˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Šจ๏Š๏„š๐‘ฅ๐‘›!+๐‘
  • Eโˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Šจ๏Š๏Šฐ๏Šง๏„š๐‘ฅ(2๐‘›+1)!+๐‘

Q8:

Use a sรฉrie Maclaurin de sen๐‘ฅ para expressar ๏„ธ๏€น๐‘ฅ๏…๐‘ฅsend๏Šฉ como uma sรฉrie infinita.

  • Aโˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Š๏Šฌ๏Š๏Šฐ๏Šช๏„š(โˆ’1)๐‘ฅ(2๐‘›+1)!(6๐‘›+4)+๐‘
  • Bโˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Š๏Šฌ๏Š๏Šฐ๏Šช๏„š(โˆ’1)๐‘ฅ(6๐‘›+4)!+๐‘
  • Cโˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Šฌ๏Š๏Šฐ๏Šช๏„š๐‘ฅ(2๐‘›+1)!(6๐‘›+4)+๐‘
  • Dโˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Šฌ๏Š๏Šฐ๏Šช๏„š๐‘ฅ(6๐‘›+4)!+๐‘
  • Eโˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Š๏Šฌ๏Š๏Šฐ๏Šฉ๏„š(โˆ’1)๐‘ฅ(2๐‘›+1)!+๐‘

Q9:

Encontre a sรฉrie Maclaurin de ln๏€ป1โˆ’๐‘ฅ2๏‡.

  • Aโˆ’๏„š1(๐‘›+1)๏€ป๐‘ฅ2๏‡โˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Š๏Šฐ๏Šง
  • Bโˆ’๏„š1(๐‘›+1)!๏€ป๐‘ฅ2๏‡โˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Š๏Šฐ๏Šง
  • Cโˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Š๏Š๏Šฐ๏Šง๏„š(โˆ’1)1(๐‘›+1)๏€ป๐‘ฅ2๏‡
  • Dโˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Š๏Š๏Šฐ๏Šง๏„š(โˆ’1)1(๐‘›+1)(๐‘ฅ)
  • Eโˆ’๏„š1(๐‘›+1)!(๐‘ฅ)โˆž๏Š๏Šฒ๏Šฆ๏Š๏Šฐ๏Šง

Q10:

Escreva os trรชs primeiros termos da expansรฃo de Taylor para ๐‘“(๐‘ฅ)=๐‘ฅcos sobre ๐œ‹ em potรชncias ascendentes de (๐‘ฅโˆ’๐œ‹).

  • A12โˆ’14(๐‘ฅโˆ’๐œ‹)+148(๐‘ฅโˆ’๐œ‹)๏Šจ๏Šช
  • Bโˆ’1+12(๐‘ฅโˆ’๐œ‹)โˆ’124(๐‘ฅโˆ’๐œ‹)๏Šช๏Šฎ
  • Cโˆ’1+12(๐‘ฅโˆ’๐œ‹)โˆ’124(๐‘ฅโˆ’๐œ‹)๏Šจ๏Šช
  • Dโˆ’12+14(๐‘ฅโˆ’๐œ‹)โˆ’148(๐‘ฅโˆ’๐œ‹)๏Šจ๏Šช
  • E1โˆ’12(๐‘ฅโˆ’๐œ‹)+124(๐‘ฅโˆ’๐œ‹)๏Šจ๏Šช

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