Andijon davlat universiteti fizika matematika fakulteti matematika


Download 472.44 Kb.
Pdf ko'rish
bet2/3
Sana09.06.2020
Hajmi472.44 Kb.
#116450
1   2   3
Bog'liq
elementar funksiyalarni darajali qatorga yoyish


,

 

ta’riflanar edi. 



Yuqoridagi 

...


!

...


!

2

!



1

1

2







n

x

x

x

e

n

x

 



...

!

1



...

!

2



!

1

1



2







n

x

x

x

e

n

n

x

 

formulalardan foydalanib topamiz: 













0



1

2

1



2

3

!



1

2

...



!

1

2



...

!

3



!

1

n



n

n

n

x

n

x

x

x

shx

 



 







0



2

2

4



2

!

2



...

!

2



...

!

4



!

2

1



n

n

n

n

x

n

x

x

x

chx

Bu 



chx

shx,

  funktsiyalarining  Teylor  qatorlari  bo’lib,  ular  ifodalangan 

darajali qatorlarning yaqinlashish radiuslari 





r

 bo’ladi. 



b)  Trigonometrik funktsiyalarning Teylor qatorlarini topamiz.  

 

10 

 

Aytaylik, 



 

x

x

f

sin


 bo’lsin. Ravshanki, 



N

n

R

x





,

 da  

 


 

 


1

1





x

f

x

f

n

,

 

bo’lib, 



   

 


 



    



N



n

f

f

f

f

n

n

n





1

0



,

0

0



,

1

0



'

,

0



1

2

2



  bo’ladi.  Demak,  2-

teoremaga  ko’ra 

 

x

x

f

sin


  funktsiya  Teylor  qatoriga  yoyiladi va  (3)  formulaga 

binoan 

                



 



...

!

5



1

!

3



1

!

1



2

1

sin



5

3

0



1

2











x

x

x

x

n

x

n

n

n

              (5) 

bo’ladi. 

Aytaylik, 

 

x

x

f

cos


 

bo’lsin. Bu funktsiya uchun 



N

n

R

x





,

 da  

 


 

 


1

1





x

f

x

f

n

,

 

bo’lib, 



 

 


 

   


 





N



n

f

f

f

f

n

n

n





0



0

,

1



0

,

0



0

'

,



1

0

1



2

2

 



bo’ladi.  Unda  2–teoremaga  ko’ra 

 


x

x

f

cos


  funktsiya  Teylor  qatoriga  yoyiladi 

va (3) formulaga binoan  

                       

 

 


...

!

4



1

!

2



1

1

!



2

1

cos



4

2

0



2









x

x

x

n

x

n

n

n

 

          (6) 



bo’ladi. 

(5) va (6) darajali qatorlarning yaqinlashish radiusi 





r



 bo’ladi. 

v) Logarifmik funktsiyaning Teylor qatorini topamiz. 

 

Aytaylik, 



 



x

x

f



1

ln

 



bo’lsin. Ma’lumki, 

11 

 

 



    





N

n

x

n

x

f

n

n

n





1

!



1

1

1



 

bo’lib, 


 

   


n

n

f

n

n

1

1



!

0



 



bo’ladi. Bu funktsiyaning Teylor formulasi  

               



 



 

x

r

n

x

x

x

x

x

x

n

n

n







1



4

3

2



1

...


4

3

2



1

ln

            (7) 



ko’rinishga ega. 

 




x



x

f



1

ln

  funktsiyani  Teylor  qatoriga  yoyishda  1-teoremadan 



foydalanmiz.  Buning  uchun  (7)  formulada 

 


x

r

n

  ning  0    ga  intilishini  ko’rsatish 

yetarli bo’ladi. 

Aytaylik, 



]

,

1

0



x

 bo’lsin. Bu holda Lagranj ko’rinishida yozilgan 

 

 






1

1

1



1

1







n



n

n

n

x

n

x

x

r

 



 



1

0



 



qoldiq had uchun 

 


1

1





n

x

r

n

 

bo’ladi va 



 

0

lim





x

r

n

n

 

tenglik bajariladi. 



Aytaylik, 

]

,

[

0





x

 bo’lsin, bunda 

1

0





Bu holda Koshi ko’rinishida yozilgan 

    





1

0

1



1

1

1



1

1

1



1











n

n

n

n

n

x

x

x

r

 

qoldiq had uchun 



12 

 

 





1



1

n

n

x

r

 

bo’lib, 



 

0

lim





x

r

n

n

 

bo’ladi. 



Demak, 

]

,

(

1

1





x

 

 



0

lim




x

r

n

n

Unda 1-teoremaga ko’ra 



          

 



 


 

...


1

...


3

2

1



1

ln

1



3

2

1



1













n

x

x

x

x

x

n

x

n

n

n

n

n

          (8) 

bo’ladi. 

(8) darajali qatorning yaqinlashish radiusi 

1



r



 ga teng. 

Agar yuqoridagi 



x



1

ln



 ning yoyilmasida   ni  x

 ga almashtirilsa, unda   



...



...

3

2



1

ln

3



2

1











n

x

x

x

x

n

x

x

n

n

n

 

formula kelib chiqadi. 



g) Darajali funktsiyaning Teylor qatorini topamiz. 

Aytaylik, 

  







R

x

x

f





1

 

bo’lsin. Ma’lumki, 



 

 




 







n



n

x

n

x

f









1

1



...

2

1



 

 





N

n

 



bo’lib, 

 


 





 

1



2

1

0







n



f

n





...

 

bo’ladi. Bu funktsiyaning Teylor formulasi ushbu 





 



 


x

r

x

n

n

x

x

x

n

n









!

1

...



1

...


!

2

1



!

1

1



1

2







 

13 

 

ko’rinishga ega. 



Endi 



n

 da 


 

0



x

r

n

 bo’lishini ko’rsatamiz. 

Ma’lumki,  Teylor  formulasidagi  qoldiq  hadning  Koshi  ko’rinishi 

quyidagicha 

  



 



 





n

n

n

x

x

x

x

n

n

x

r





















1



1

1

!



]

1

1



...[

2

1



1

 



1

0





 bo’lar edi. 

Aytaylik, 



1



1,



x

 bo’lsin. Bu holda: 

1) 







 

 


0

]



1

1

...[



2

1

!



1

lim








n



n

x

n

n



 bo’ladi, 

chunki, limit ishorasi ostidagi ifoda yaqinlashuvchi ushbu 

 







1



1

1

1



n

n

x

n

n

!

...



 

qatorning umumiy hadi; 



2) 





1

1



1

1

1



1















x

x

x

x

x

x

3) 



1

1

1



1

1







x



x

n



 



bo’ladi. Bu munosabatlardan foydalanib, 



1

1,





x

 da 


 

0

lim





x

r

n

n

 

bo’lishini topamiz. 1-teoremaga ko’ra 



     





 

...



!

1

...



1

...


!

2

1



!

1

1



1

2











n

x

n

n

x

x

x





 (9) 



bo’ladi. 

Bu darajali qatorning yaqinlashish radiusi 



N



,



0

 bo’lganda 1 ga teng: 

1



r



(9) munosabatda 

1





 deb olinsa, unda ushbu  



14 

 

 



 











0

4



3

2

1



1

1

1



1

n

n

n

n

n

x

x

x

x

x

x

x

...

...

 

formula hosil bo’ladi. Bu formulada   ni  x



 ga almashtirib topamiz: 

 











0

2



1

1

1



1

n

n

n

n

x

x

x

x

x

...

...

 

3- §  Eyler  formulalari 



 Hozirgina topilgan  ajoyib  yoyilmalar  kayfitsentlarining  ko’rinishi  ular  

orasida  qandaydir  bog’lanish  borligi  fikfini  tug’diradi,  lekin – agar  haqiqiy  

sonlar  sohasida  qolsak – bunday  bog’lanishni  topib  bo’lmaydi.  Eyler  bu  

bog’lanishni  mavhum  ko’rsatkichli  darajaga kiritish  yo’li  bilan  topgan. 

Bayon  qilayotga  kursimizda  faqatgina  haqiqiy  sonlar  va  haqiqiy  

o’zgaruvchilar  qaralsada,  biz  bu  yerda – asosiy  yo’ldan  chetnanib – Eyler  

formulalarini  keltiramiz.  Bu  formulalar  haqiqiy  argumentli  triganametrik  

funksiyalarni  sof  mavhum  argumentli  ko’rsatkichli  funksiya  orqali  

ifodalanadi. 

Agar 


...

!

...



!

2

!



1

1

2







n

x

x

x

e

n

x

 

da  haqiqiy  son  x  o’rniga  mavhum  son  yi  ni  qo’ysak,  ushbu 



 

       









!

5



!

4

!



3

!

2



1

5

4



3

2

yi



yi

yi

yi

yi

e

yi

 









i

y

y

i

y

y

yi

!

5



!

4

!



3

!

2



1

5

4



3

2

 

munosabatni  hosil  qilamiz yoki  haqiqiy  va  mavhum  qismlarini  ajratib  

yozsak,   

























!

5



!

3

!



4

!

2



1

5

3



4

2

y



y

y

i

y

y

e

yi

 

bo'ladi. 



15 

 

 



Qavslardagi  ifodalar  cos y  va  sin y  funksiyalarning  bizga  ma’lum  

bolgan  yoyilmalarning  huddi  o’zi .  Shunday  qilib, 

                                

y

i

y

e

yi

sin


cos



                     (14) 

bu  yerda  ni  - y  ga almashtirib, 

y

i

y

e

yi

sin


cos



 

ekanligini  topamiz. 



 

Bu ikki  munosabatni  hadma – had  qo’shib  va  ayirib  Eylerning  

mashhur  formulalarini  hosil  qilamiz. 

i

e

e

y

e

e

y

yi

yi

yi

yi

2

sin



,

2

cos







    (15) 

(14)  va (15)  formulalar  analizda  keng  qo’llaniladi. 

 

Endi  aytilganning  mantiqiy  ma’nosini  tushinishga  harakat  qilaylik. 



Natural  ko’rsatgich  ga  bo’gliq  bo’lgan  kompleks  o’zgaruvchi   

n

n

n

iy

x

z



 

ni  qarashdan  boshlaylik.  Bunday  o’zgaruvchilarning  limiti  haqiqiy  

o’zgaruvchining  limiti  kabi  ta’riflanadi;  komleks son c = a + ib  va 

o’zgaruvchi  



n

  berilgan  bo’lsin.  Agar,  avvaldan  har  qanday  musbat  son  

 berilganda ham,  hamma  vaqt   shunday  no’mer   ni  toppish  mumkin  



bo’lsaki,  n > N   bo’lganda  





c

z

n

  tengsizlik  o’rinli bo’lsa , c = a+ib    

kompleks  son  o’zgaruvchan  

n

  ning  limiti  deyiladi. 

 



 



2

2



b

y

a

x

b

y

i

a

x

c

z

n

n

n

n

n







 

bo'lgani  uchun  



 

Ravshanki  



n

  ning  c = a+ib    ga  intilishi  uchun,  uning  haqiqiy  va  

mavhum  tashkil  etuvchilari  x



n

  va  y

n

  lar  mos  ravishda,   va   larga  

intilishlari,  yani 



a

x

n

  va  



b

y

n

  bo’lishi  zarur  va  yetarlidir.  



16 

 

 



Endi  kompleks  qator 

     




1

n

n

c

                   (C) 

ni  ko’raylik.  Agarr  bu  qatorning  hususiy  yig’indisi   

n

n

c

c

c

с





2

1

 



n  ning  o’sishi   bilan  biror  kompleks  son  C  ga  intilsa,  unga  yaqinlashuvchi,  

qator  deyiladi.  C  esa  qatorning  yig’indisi  deyiladi.  Bu  yerda  qatnashgan  

hamma  sonlarni  ularning  haqiqiy  va  mavhum  tashkil  etuvchilarga  ajrataylik;  

 C = A + iB,                     



n

n

n

ib

a

с



,               

n

n

n

iB

A

С



 

bu  yerda 



n

n

a

a

a

A





2

1


Download 472.44 Kb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling