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Taylor-Entwicklung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:01 Mi 18.04.2012
Autor: dudu93

Aufgabe
Bestimmen Sie T2 (x;-1) für die Funktion f(x) = ln(x+2). Errechnen Sie hieraus einen Näherungswert für ln(0,8) = ln(-1,2 + 2) und schätzen Sie den Fehler mit der Restgliedformel von Lagrange ab.

Hallo,

ich habe zuerst die beiden Ableitungen von f(x) aufgestellt:

f'(x) = 1/x+2 = [mm] (x+2)^{-1} [/mm]

f''(x) = [mm] (-1)(x+2)^{-2} [/mm]

Muss ich dann anschließend 0 und 8 jeweils in f(x) und deren Ableitungen einsetzen? Und was passiert dann mit dem ln(-1,2 + 2) ?

LG

        
Bezug
Taylor-Entwicklung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:22 Mi 18.04.2012
Autor: schachuzipus

Hallo dudu93,


> Bestimmen Sie T2 (x;-1) für die Funktion f(x) = ln(x+2).
> Errechnen Sie hieraus einen Näherungswert für ln(0,8) =
> ln(-1,2 + 2) und schätzen Sie den Fehler mit der
> Restgliedformel von Lagrange ab.
>  Hallo,
>  
> ich habe zuerst die beiden Ableitungen von f(x)
> aufgestellt:
>  
> f'(x) = 1/x+2 [notok]

[mm]1/x+2=\frac{1}{x}+2[/mm] Punkt- vor Strichrechnung. Setze Klammern, wenn nötig oder nutze den Editor!

> = [mm](x+2)^{-1}[/mm] [ok]
>  
> f''(x) = [mm](-1)(x+2)^{-2}[/mm] [ok]
>  
> Muss ich dann anschließend 0 und 8 jeweils in f(x) und
> deren Ableitungen einsetzen? Und was passiert dann mit dem
> ln(-1,2 + 2) ?

Du musst die Ableitungen an der Entwicklungsstelle [mm]x_0=-1[/mm] auswerten und dann erstmal das Taylorpolynom 2.Ordnung aufstellen:

Es ist [mm]T_2(x,-1)=\sum\limits_{k=0}^{2}\frac{f^{(k)}(-1)}{k!}\cdot{}(x-(-1))^k=f(-1)+f'(-1)\cdot{}(x+1)+\frac{1}{2}\cdot{}f''(-1)\cdot{}(x+1)^2=...[/mm]

>  
> LG

Gruß

schachuzipus


Bezug
                
Bezug
Taylor-Entwicklung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:37 Mi 18.04.2012
Autor: dudu93

Habe nun den Entwicklungspunkt -1 eingsetzt:

f(-1) = 0
f'(-1) = 1
f''(-1) = -1

Dann habe ich zusammengefasst und das Talyor-Polynom 2.Grades aufgestellt:

T2 = [mm] \bruch{f(-1)}{0!}(x-0)^0 [/mm] + [mm] \bruch{f'(-1)}{1!}(x+1)^1 [/mm] + [mm] \bruch{f''(-1)}{2!}(x+1)^2 [/mm]

= (x+1) + [mm] \bruch{-1}{2}(x+1)^2 [/mm]

= (x+1) + [mm] (\bruch{-x^2-2x-1}{2}) [/mm]

Stimmt das soweit? Wie verfahre ich nun weiter?

LG



Bezug
                        
Bezug
Taylor-Entwicklung: Korrektur
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:47 Mi 18.04.2012
Autor: Loddar

Hallo dudu!


> f(-1) = 0
>  f'(-1) = 1
> f''(-1) = -1

[ok]


> Dann habe ich zusammengefasst und das Talyor-Polynom
> 2.Grades aufgestellt:
>  
> T2 = [mm]\bruch{f(-1)}{0!}(x-0)^0[/mm] + [mm]\bruch{f'(-1)}{1!}(x+1)^1[/mm] +  [mm]\bruch{f''(-1)}{2!}(x+1)^2[/mm]

[notok] Beim ersten Term muss es auch [mm] $(x+1)^0$ [/mm] lauten, was aber nichts am Ergebnis ändert.


> = (x+1) + [mm]\bruch{-1}{2}(x+1)^2[/mm]

[ok] Und damit ist das Taylorploynom auch schon fertig.


Nun mal den Wert $x \ = \ -1{,}2$ einsetzen.


Gruß
Loddar


Bezug
                                
Bezug
Taylor-Entwicklung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:54 Mi 18.04.2012
Autor: dudu93

Ich habe nun in das Taylor Polynom jeweils -1 und 2 eingesetzt. Raus habe ich einmal 1 und -1,5.

Stimmt das so? Wie verfahrt man dann weiter?

LG

Bezug
                                        
Bezug
Taylor-Entwicklung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:01 Mi 18.04.2012
Autor: MathePower

Hallo ObiKenobi,

> Ich habe nun in das Taylor Polynom jeweils -1 und 2
> eingesetzt. Raus habe ich einmal 1 und -1,5.
>
> Stimmt das so? Wie verfahrt man dann weiter?
>  


Nein, das stimmt nicht.

Für  x ist -1,2 einzusetzen.


> LG



Gruss
MathePower

Bezug
                                                
Bezug
Taylor-Entwicklung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:04 Mi 18.04.2012
Autor: dudu93

Ja. Ich habe doch -1 und 2 eingesetzt. Nach dem Ausrechnen mit diesen Werten habe ich dann 1 und -1,5 raus. Ist das nicht richtig?

Bezug
                                                        
Bezug
Taylor-Entwicklung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:10 Mi 18.04.2012
Autor: schachuzipus

Hallo nochmal,


> Ja. Ich habe doch -1 und 2 eingesetzt. Nach dem Ausrechnen
> mit diesen Werten habe ich dann 1 und -1,5 raus. Ist das
> nicht richtig?

Nein, du hast [mm]T_2(x,-1)=-\frac{1}{2}(x^2-1)[/mm] errechnet.

Nun schaue, was das für [mm]x=-1,2[/mm] gibt:

[mm]T_2(-1,2;-1)=-\frac{1}{2}((-1,2)^2-1)=-\frac{11}{50}[/mm] <-- nachrechnen, vllt. habe ich mich vertan!

Nun sollst du den Fehler abschätzen, also wie weit das etwa vom "wahren" Wert [mm]\ln(0,8)[/mm] abweicht.

Und das mit dem Lagrange'schen Restglied [mm]R_2(x)[/mm]. Wie sieht das aus?

Gruß

schachuzipus


Bezug
                                                                
Bezug
Taylor-Entwicklung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:18 Mi 18.04.2012
Autor: dudu93

Ich habe 1,2 nun eingesetzt und habe 1,22 raus. Ist das richtig?
Das mit dem Restglied werde ich dann nachher probieren.

Bezug
                                                                        
Bezug
Taylor-Entwicklung: Lesen!
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:21 Mi 18.04.2012
Autor: Loddar

Hallo dudu!


Nein, das ist nicht richtig. Konzentriere Dich!

Du sollst "MINUS (das ist dieser kleine Strich vor der Zahl) eins Komma zwei" einsetzen.


Gruß
Loddar


Bezug
                                                                                
Bezug
Taylor-Entwicklung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:24 Mi 18.04.2012
Autor: dudu93

Tschuldigung, meinte ich ja. Habs vergessen dazuzuschreiben. Als Ergebnis habe ich 1,22 raus.

Bezug
                                                                                        
Bezug
Taylor-Entwicklung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:29 Mi 18.04.2012
Autor: schachuzipus

Hallo nochmal,

nun wird's läppisch.

Ich hatte dir schon vorgemacht, wie du $x=-1,2$ in dein TP einsetzt, du solltest bloß nachrechnen.

Außerdem soll dir das eine Näherung für den "echten" Wert von [mm] $\ln(0,8)$ [/mm] liefern.

Und der ist doch wohl kleiner als 0, oder nicht, es ist ja $0,8<1$

Lasse mal deinen TR den "echten" Wert [mm] $\ln(0,8)$ [/mm] ausspucken und schaue dir die Näherung [mm] $-\frac{11}{50}$, [/mm] die das TP liefert mal an. Das ist schon nahe dran.

Ordne dir das mal richtig und mache dich dann an die Restgliedabschätzung.

Gruß
schachuzipus


Bezug
                                                        
Bezug
Taylor-Entwicklung: nur ein x-Wert
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 15:12 Mi 18.04.2012
Autor: Loddar

Hallo dudu!


Das kommt jetzt schon fast klamaukmäßig rüber.

Du sollst die eine Zahl (in Worten) "minus eins Komma zwei" einsetzen!


Gruß
Loddar


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