AMKbook.Net Задачи должны иметь решение

Задача №1806

Условие

Пользуясь формулой разложения в ряд Маклорена функций \(\displaystyle{e^x}\), \(\displaystyle{\sin{x}}\), \(\displaystyle{\cos{x}}\), вычислить \(\displaystyle{\frac{1}{e}}\) с точностью до \(\displaystyle{0{,}0001}\).

Решение

Используем формулу \(\displaystyle{e^x=\sum\limits_{n=0}^{\infty}\frac{x^n}{n!}}\). Подставляя \(\displaystyle{x=-1}\), будем иметь:

\[ \frac{1}{e} =e^{-1} =\sum\limits_{n=0}^{\infty}\frac{(-1)^n}{n!} =1-1+\frac{1}{2!}-\frac{1}{3!}+... \]

Получили сходящийся знакочередующийся ряд. Так как \(\displaystyle{\frac{1}{8!}\lt{0{,}0001}}\), то для заданной точности достаточно найти сумму первых восьми членов полученного числового ряда:

\[ \frac{1}{e} \approx\sum\limits_{n=0}^{7}\frac{(-1)^n}{n!} =\frac{1}{2}-\frac{1}{6}+\frac{1}{24}-\frac{1}{120}+\frac{1}{720}-\frac{1}{5040} \approx{0{,}3679}. \]

Ответ:

\(\displaystyle{0{,}3679}\)

Источники задачи

Задачник №1Берман "Сборник задач по курсу математического анализа"
Глава №9Ряды
Параграф №4Некоторые применения рядов Тейлора
Задача №2899