먼저 혼자 풀어 보고, 풀이로 확인한 다음, 아래 「한 번 더」 문제로 이어서 연습하세요.
CLP-1 · 3.4절 · 6번대학 수준우리말 번역
f(x)=x3[2logx−311] 의 x=a 에서의 3차 테일러 다항식이
T3(x)=−32e3+3ex−6ex2+x3
일 때, a 의 값을 구하세요.
영어 원문 보기
The third order Taylor polynomial for f(x)=x3[2logx−311] about x=a is
T3(x)=−32e3+3ex−6ex2+x3
What is a?
답 쓰고 채점
정답·풀이 보기
T3(x) 는 x=a 에서 f(x) 의 3차 테일러 다항식이므로 다음이 성립한다.
f(a)=T3(a)
f′(a)=T3′(a)
f′′(a)=T3′′(a)
f′′′(a)=T3′′′(a)
그런데 이 중 일부는 별로 쓸모가 없어 보인다. 예를 들어 첫 번째 항목을 이용하면 다음 방정식을 얻는다.
a3[2loga−311]=−32e3+3ea−6ea2+a3
이것을 푸는 것은 매우 어렵다. 대신 목록의 아래로 갈수록 식이 어떻게 되는지 생각해 보자. T3(x) 는 삼차식이므로 T3′′′(x) 는 상수이다(따라서 T3′′′(a) 는 a 에 의존하지 않는다). 이것이 가장 간단한 방법일 것 같다. 미분을 시작하자. f′′′(a) 와 T3′′′(a) 를 모두 알아야 한다.
Since T3(x) is the third order Taylor polynomial for f(x) about x=a, we know the following things to be true:
f(a)=T3(a)
f′(a)=T3′(a)
f′′(a)=T3′′(a)
f′′′(a)=T3′′′(a)
But, some of these don't look super useful. For instance, if we try to use the first bullet, we get this equation:
a3[2loga−311]=−32e3+3ea−6ea2+a3
Solving this would be terrible. Instead, let's think about how the equations look when we move further down the list. Since T3(x) is a cubic equation, T3′′′(x) is a constant (and so T3′′′(a) does not depend on a). That sounds like it's probably the simplest option. Let's start differentiating. We'll need to know both f′′′(a) and T3′′′(a).
f(x)f′(x)f′′(x)f′′′(x)f′′′(a)Now, let’s move to the Taylor polynomial. Remember that e is a constant.T3(x)T3′(x)T3′′(x)T3′′′(x)T3′′′(a)The final bullet point gives us the equation:f′′′(a)12logalogaa=x3[2logx−311]=x3[x2]+3x2[2logx−311]=6x2logx−9x2=6x2⋅x1+12xlogx−18x=12xlogx−12x=12x⋅x1+12logx−12=12logx=12loga=−32e3+3ex−6ex2+x3=3e−12ex+3x2=−12e+6x=6=6=T3′′′(a)=6=21=e21
So, a=e.
한 번 더 — 비슷한 문제CLP-1 · 3.4절 · 1번우리말 번역
함수 f(x) 의 x=1 에서의 3차 테일러 다항식이
T3(x)=x3−5x2+9x 일 때, f′′(1) 의 값을 구하세요.