数学
大学生・専門学校生・社会人

マクローリン展開の余剰項について
なぜ余剰項を求める際にe^θ=3として求めているのですか?
0<θ<1や2<e<3の条件からe^θ=2やe^θ=1で求めることはできませんか?

例題 2.4.1 e の値の計算 マクローリン展開の第6項までを計算し、eの近似値を求めよ. 解答のマクローリン展開をn=7として書くと x2 4 5 e x + 2+ 3+ 4+ 51 + 61 - x = 1+x+ gh tx X6 eoxx7 3! 4! + 5! 6! 7! よってx=1とすると 1 1 1 1 1 e =1+1+ + ++ + + = 2.718055. 2 3! 4! 5! 6! 誤差を評価する. 2≦e ≦3はわかっているから 剰余項 R7 - 0 e 7! 3 1 7! 1680 - (0<0<1). ≒0.0006. $ D11
マクローリン展開 テーラー展開

回答

実際のθの値を不明なものとしているので、0より大きく1未満のあらゆるθにおいて成り立つ必要があるためです。
e^θ=2の時、θ=log2(底はe)になります。log2は0.3くらいですが、θが0.4以上の場合についての証明が出来なくなります。
細かく言うとe^θ=3と置いているわけでもありません。
0<θ<1かつe≦3だから、e^θが3になり得ないというだけです。別に5になり得ないと置いてもいいです、誤差でしょうし。ただ、出てきていない数字を使うのは数学的にはダサいです。

まめたろう

恥ずかしながら、あまり数学は詳しくないです

つまり、一番大きい値(e^θ=3)にしておけば、それより小さい値である範囲内の誤差を求める必要がなくなり、誤差を求めるのが楽になるよと言う事ですか?

i

誤差は大きく見積ってもこれくらいだよと言いたいのです。(誤差が小さいと強調したい。誤差が大きくていい事は無いですね?)
であれば、誤差e^θが最大でもどのくらいか調べる必要があります。
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e^θの最大値は少なくとも2よりは大きいですし、なんなら2.718055よりも大きいですね?
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楽になるからと言うよりも
e^θ≦2とするとそれって「0<θ≦log2という場合」という条件分けをした上でしか話せないのは分かりますよね?
log2<θ<1の時のことも話さないと、e^θが本当に小さい値にしかならないのかは分かりませんよね?
つまり二度手間になるし、無駄な場合分けをすることになるのです。
また、e^θ=3とは絶対になりません。
θは1未満ですよ。
e^θ<3です。e^θ≦3と解説には書かれていますが、e^θ=3であると証明しなければ≦は使えないので、解説は誤りです。

まめたろう

ありがとうございます
理解できました

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