séries de taylor
DESCRIPTION
Séries / Expansões de Taylor. Cálculo IITRANSCRIPT
Universidade Federal dos Vales doJequitinhonha e MucuriInstituto de Ciencia e Tecnologia
EXERCICIOS de Calculo Numerico - SERIES DE TAYLOR - Prof. Anderson Porto
1. Use os resultados da serie de Taylor geometrica para escreverem as seguintes dızimas periodicas comoum numero racional, digo, como uma fracao.
a) 0,3333. . . b) 7,8232323. . . c) 2,5234234234. . .
2. Use os testes da razao ou da raiz para testar a convergencia das seguintes series numericas:
a)
∞∑n=1
(−2)n
nn; b)
∞∑n=1
(3n− 5
7n− 8
)n
; c)
∞∑n=0
n!
en; d)
∞∑n=0
en
n!; e)
∞∑n=0
n2
2n; f)
∞∑n=0
an
n!; a ∈ R, a 6= 0.
3. Verifique para quais valores de x ∈ R, as series de potencias em x convergem e divergem. Nao e necessarioaqui, estudar a convergencia ou a divergencia nos extremos dos intervalos caso os mesmos existam.
a)∞∑
n=0
nxn; b)
∞∑n=0
nnxn; c)
∞∑n=0
(−1)nxn; d)
∞∑n=0
(x− 2)n
10n; e)
∞∑n=0
xn
n√n3n
.
4. Calcule a serie de Taylor em torno de x0 = 0 para as funcoes abaixo:
a)x3
1 + x2; b) x3arctg(x); c)
ln(1 + x)
x2; d)
ex − 1
x.
Lembre-se que se f(x) =
∞∑n=0
anxn e uma serie de Taylor de f(x) convergindo para essa funcao na regiao
de convergencia I = (ρ−x0, ρ+x0), e h(x) e uma funcao contınua de x, entao f(h(x)) =
∞∑n=0
an (h(x))n
e a serie de Taylor de f(h(x)) que converge num intervalo J tal que |h(x)| < ρ.
5. Calcule as aproximacoes em series numericas para as seguintes integrais abaixo:
a)
∫ 1
0
e−x4
dx; b)
∫ 1
0
sen(x2) dx; c)
∫ 1
0
cosh(x) dx. Depois disso, use os 5 primeiros termos de cada
integracao para estimar o valor das integrais dadas nesse exercıcio.
6. Sabe-se que a serie de Taylor de f(x) = 1√1−x2
= 1 +
∞∑n=1
1 · 3 · 5 · (2n− 1)
n!2nx2n, |x| < 1. Determine uma
expressao para a serie de Taylor de arcsen(x) e qual e o seu intervalo de convergencia? Faca a expansaodos seus 6 primeiros termos e use esse fato para calcular o arcsen( 1
2 ). Compare com o valor exato.
7. Utilize series para avaliar os seguintes limites:
a) limx→0
ex − (1 + x)
x2;
b) limx→0
1− cos(x)−(
x2
2
)x4
;
c) limx→0
1− cos(x)
x.