6 Taylor-Entwicklung

6.4 Beispiele aus der Funktionen-Grundausstattung

6.4.4 Weitere Taylor-Reihen

Mit diesen wenigen Taylor-Reihen erhalten wir leicht eine große Zahl weiterer Entwicklungen, wenn wir berücksichtigen, was wir früher über das Rechnen mit Reihen gelernt haben. Als Beispiel für eine Linearkombination zweier Taylor-Reihen berechnen wir die Entwicklung des Sinus hyperbolicus:

math formula

Überraschenderweise ist das genau die Taylor-Reihe des trigonometrischen Sinus, nur ohne die Vorzeichenwechsel, was ein Licht auf die Namensgebung wirft.

Ein weiteres Beispiel zeigt, wie man die Taylor-Reihe des Produkts zweier Funktionen aus den Taylor-Reihen der Faktoren erhält, indem man die beiden Reihen einfach multipliziert und das Ergebnis nach Potenzen sortiert:

math formula

Auch bei verketteten Funktionen, bei denen man die Taylor-Reihen der inneren und äußeren Funktion kennt, ist es oft einfacher, diese ineinander einzusetzen, als die Differentialquotienten direkt zu berechnen: Etwa

math formula

Aufgabe 6.5:

Berechnen Sie die Taylor-Entwicklungen folgender Funktionen

a)      des hyperbolischen Cosinus: math formula Lösung
b)      einer "Gauß-Glocke": math formula Lösung
c)      von math formula durch gliedweise Differentiation der geometrischen Reihe. Lösung



Aufgaben 6.6:

Berechnen Sie die ersten vier Terme der Taylor-Entwicklungen

a)      von math formula durch Division der Reihen Lösung
b)      des Produkts math formula direkt durch Berechnung der Ableitungen Lösung
c)      der verketteten Funktion math formula ebenfalls direkt. Lösung