Условие: определённый интеграл
00.1[$8747$] [cos(x
4) - 1]·dx / x
8требуется вычислить с точностью 0,001 , представив подынтегральную функцию в виде степенного ряда.
Решение: читаем учебную статью "
Приближенное вычисление определённого интеграла с помощью разложения подынтегральной функции в ряд"
Ссылка1Чтобы получить ряд нашей функци f(x) = [cos(x
4) - 1] / x
8 , разложим в ряд Маклорена сначала функцию
cos([$945$]) = 1 - [$945$]
2 / 2 + [$945$]
4 / 24 - … - этих 3х членов вполне достаточно, тк добавление членов этого убывающего знако-чередующегося ряда практически не повышает точность вычисления.
В нашей задаче [$945$] = x
4 . Значит, f4(x) = cos(x
4) = 1 - (x
4)
2 / 2 + (x
4)
4 / 24 - … = 1 - x
8 / 2 + x
16 / 24 - …
Вычисляем числитель дроби: fч(x) = f4(x) - 1 = (1 - x
8 / 2 + x
16 / 24 - …) - 1 = -x
8 / 2 + x
16 / 24 - … , и так далее.
Я сделал вычисления в популярном приложении
Маткад (ссылка2) . Маткад избавляет меня от частых ошибок. Маткад-скриншот с формулами прилагаю . Я добавил в скрин подробные комментарии зелёным цветом.
Ответ : 00.1[$8747$] [cos(x
4) - 1]·dx / x
8 [$8776$] -0,050 с точностью 0,001 .