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Sequences and Series
Maclaurin Series for Cosine Motion
Description
Maclaurin series turn a smooth function into an infinite polynomial centered at zero. A Maclaurin series is a Taylor series with the center at zero, so every derivative is taken at that point. That setup often makes the coefficients easier to find.
These series are useful in applied mathematics a...
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Transcript
泰勒级数将函数表示为在选定中心点附近收敛区间内的无穷幂级数。
当中心为零时,该级数称为麦克劳林级数,其形式更为简单,使用 x 的幂次及在零处的导数。
一个实际的例子是理想弹簧-质量系统做简谐运动。
质量的运动可以用余弦函数来描述。
在高速计算中,重复计算余弦函数可能带来较大的计算开销。为简化这一过程,对于接近零的小时间值,可使用余弦函数的麦克劳林级数进行近似。
第一项给出一个等于初始位置的常数值。加入下一项后引入了曲率,使得近似结果与实际运动更加吻合。包含更高阶的项可提高精度,并更准确地反映振动的更多特征。
在接近零的微小时间区间内,仅需少数几项即可提供良好的近似。随着时间远离中心点,需要更多的项来保...
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