级数 智商不够请不要点开

 

其实学高数最重要的不是去记公式、做例题(反正到时候还是会忘记得),而是去体会数学思想,学习数学家们的思考方式。...

某同学:
微数君,微数君,什么时候给我讲讲泰勒级数啊,都不知道什么鬼来的,上课完全听不懂啊,一大堆数学公式,完全不懂,求救求救。

微数君:

对于学文科的你来说,不妨将泰勒级数理解为“围魏救赵” ,或者理解为我们小学时候用的因式分解。

前一阵子大一的同学们问了微数君很多关于泰勒级数的问题,发现很多同学在学习泰勒级数的时候,光顾着记公式、看证明、做例题,却没有体会到泰勒级学背后的数学理念。其实学高数最重要的不是去记公式、做例题(说得你以后还会记得的样子),而是去体会数学思想,学习数学家们的思考方式。所以微数君今天就跟大家聊聊我所理解的泰勒级数。

Speaking to 泰勒级数



记得微数君在小学手算能力很差,一般遇到99×99这种问题都会偷懒,换成99×(100-1)去计算。

我们泰勒展式的思想也是一样,在函数中遇到一些比较难计算的点X时,在点X附近找一个比较好计算的点X0,用在点X0处的多项式函数去逼近(近似代替)一个函数。同时,点X越靠近点X0,阶数n越大,近似效果越好。
没什么事,真不想贴公式出来


举个例子,在某个函数f(x)中,设点X在区间[0,1]中的一个很麻烦的数,那么令X0=0,那么我们用关于f(X0)的多项式函数(阶数n分别取1~5)去逼近f(x)。如下图:
可以看见,展开到3阶以上,即n>3时,多项式函数与原函数已经很贴近了。然而值得注意的是,泰勒展式只能在某点附近近似替代函数,是一种局部性质。当x取值太远,被忽略的余项就要发飙了。



所以在数学思想层面上,泰勒级数本质上跟我们小学化难为易的因式分解是一样的,就是换个角度思考问题,并不是什么高深的东西。



同时,这跟三十六计中的围魏救赵是同一个路子,战国时,魏军围攻赵国,赵国只能向他的盟友齐国求援,如果齐国直接出兵到赵国救援,伤亡太大不划算,齐国军事家孙膑率军救赵 ,趁魏国都城兵力空虚,引兵直攻魏国,逼迫魏军回救,自然解除赵国之困。



到现实生活中,我们如果遇到一些比较棘手的事情,也不妨换个角度去思考问题嘛,以表面看来舍近求远的方法,绕开问题的表面现象,从事物的本源上去解决问题,自然事半功倍。







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