MacLaurin
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MacLaurin



  1. #1
    invitee0960580

    MacLaurin


    ------

    Bonjour,

    On me demande d'établir la formule d'approximation cos x ~ 1-x²/2 à l'aide de la formule de MacLaurin et d'estimer l'erreur si |x|<0,1.

    La formule à utiliser est Rn+1 = (f(n+1)'(c)/(n+1)!).(x-x0)(n+1)

    Je trouve que les polynômes de Taylor de degré 2 et 3 de la fonction f(x)=cos x au point x0=0 sont égales à 1-x²/2. Après je ne sais pas comment faire, lequel des deux est à utiliser dans la formule d'approximation?

    Merci d'avance pour votre aide!

    -----

  2. #2
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : MacLaurin

    Bonsoir.

    Comme on a encore la bonne formule à l'ordre 3, il vaut mieux prendre l'ordre 3, la précision sera meilleure.

    Cordialement.

  3. #3
    invitee0960580

    Re : MacLaurin

    Pourquoi la précision sera meilleure si on prends l'ordre 3?

    Merci pour votre réponse

  4. #4
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : MacLaurin

    Essaie les deux, tu verras bien.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invitee0960580

    Re : MacLaurin

    Argh je bloque de nouveau: pourquoi est ce que dans la formule d'approximation Rn+1 = (f(n+1)'(c)/(n+1)!).(x-x0)(n+1)

    je dois considérer c=0?

  7. #6
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : MacLaurin

    Bonjour.

    Je ne sais pas trop ce que tu as calculé (ou ce que tu lis), mais l'idée est probablement de majorer l'erreur. Donc on va chercher un majorant de . Et comme pour n=3 c'est une fonction décroissante ...

    Cordialement.

    NB : Si tu veux plus d'explications, il faut que tu donnes tes calculs. J'essaie de raisonner sans savoir, mais ça a des limites !!

  8. #7
    invitee0960580

    Re : MacLaurin

    En fait j'essaie de comprendre le corrigé d'un exercice où on me demande d' "établir la formule d'approximation cos x ~ 1-x²/2 à l'aide de la formule de McLaurin et d'estimer l'erreur si |x|<0,1"

    Avec la formule de McLaurin je trouve que le polynome de degré 3 de la fonction f(x)=cos x en x0=0 vaut: f(x0) + f'(x0)(x-x0) + (f''(x)(x-x0)²)/2! + (f'''(x)(x-x0)³)/3! = cos 0 - sin0 (x-0) - 1/2 cos0(x-0)² - 1/6 sin0 (x-0)³ = 1 - x²/2

    Ensuite j'utilise la formule d'approximation
    Rn+1 (x)= (f(n+1)'(c)/(n+1)!).(x-x0)(n+1)
    R4(x) = f''''(c).(1/4!).(x-x0)4

    Mais que vaut c?? Dans le corrigé ils disent: "On a f(x)=cos x, f'(x)=-sin x, f''(x)=-cos x, f'''(x)= sin x, f''''(x)=cos x. Comme f'''(0)=0, 1-x²/2 est en effet le polynome de Taylor de degré 3; et c doit maximiser f''''(x) dans l'intervalle en question, donc c=0. Alors
    E= cos(0).(1/4!).(0,1)4 = 4,166.10-6"

    En fait je comprends pas le raisonnement...

  9. #8
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : MacLaurin

    En fait, on veut maximiser la valeur absolue de l'erreur? Ici :
    R4(x) = f''''(c).(1/4!).(x-0)4
    Donc |R4(x)| = |f''''(c)|.(1/4!).x4
    X est la variable, on ne peut donc pas le toucher, (1/4!) non plus, c'est une constante. reste le f""(c), mais justement, c'est facile, c est entre 0 et x, donc près de 0. Connais-tu un majorant de cos(x) au voisinage de 0 ? Eh oui, c'est ?? = cos( ?)

    Et on trouve |R4(x)| <= x4 .(1/4!).

    Cordialement.

    NB : N'aurais-tu pas pu le trouver toi-même, sachant que tu cherches à majorer l'erreur ?

  10. #9
    invitee0960580

    Re : MacLaurin

    Je comprends rien

    Qu'est ce que ça veut dire maximiser la valeur absolue de l'erreur? Et d'où on sait que c est entre 0 et x? Un majorant de cos (x) c'est cos(0)=1? :s

  11. #10
    inviteaba0ef6b

    Re : MacLaurin

    Citation Envoyé par Meadowlark Voir le message
    Mais que vaut c??
    Bonjour,

    Au passage: le "vrai" c on le connait pas. La formule du reste dit qu'il y a un c entre 0 et x qui donne le reste exacte de la fonction, la somme de tous les termes negligés.

  12. #11
    inviteaba0ef6b

    Re : MacLaurin

    En prenant la plus grande valeure de R4 pour un c entre 0 et x tu est sûr que le "vrai" c donne une erreur plus petite, le reste est dit par gg0.

    Bonne journée

  13. #12
    invitee0960580

    Re : MacLaurin

    Ok super je crois que j'ai compris!

    Un grand merci à tous et bonne soirée

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