这种形式表现,必须经过证明,不过现在先暂时不管,而现在的目标是解开无穷数列a<k>=a<0>,a<1>,a<2>,……会变成什么样的数列,将sinx这个函数分解成a<k>这个数列,这就是函数的幂级数展开……到这里为止明白吗?」
蒂蒂认真地点点头。
「然后a<0>的值在刚才已经被蒂蒂用x=0找到了,因为=0,所以下式成立。」
a<0>=0
蒂蒂看了之后微微点头。很好,继续下去吧。
「你还不知道微分,不过现在没有时间,没办法从微分的定义开始说明,所以就先将微分当成一种计算的规则吧,将微分当成『从函数中做出函数的计算』……虽然也不能算是错误的。」
「『从函数中做出函数的计算』吗?」
「没错,将f这个函数微分的话,会得到另一个函数,而这个函数被称为f的导函数,f的导函数写成f’,虽然也有其它书写方式,不过f’比较常被使用。」
f函数f
↓微分
f’函数f的导函数
「在这里列出一些限制微分的『微分的规则』,假如学过微分的定义,这些规则都可以由定义证明,不过这里就先跳过。」
※※『微分的规则』常数的微分会变成0。
’=0
『微分的规则』x<n次方>微分会变成nx<n-1次方>。
’=nx<n-1次方>
『微分的规则』sinx微分会变成cosx。
’=cosx
「这些『微分的规则』是把apriori做为given吧。」蒂蒂说。
「咦?把apriori做为given?」
「把『微分的规则』当成是一开始给予的工具吧。」蒂蒂改口说。
「……嗯,就是这样,接着将下面两个式子对x微分。」我在笔记本中写上式子。
sinx=a<0>+a<1>x+a<2>x<平方>+a<3>x<立方>+a<4>x<4次方>+……
’=’
「微分的结果会像下面的算式,能理解吗,蒂蒂?」
cosx=a<1>+2a<2>x+3a<立方>x<平方>4a<4>x<立方>+……
她反复看了看『微分的规则』与上面的式子。
「嗯……左边是『微分的规则』吧,sinx微分会变成cosx,然后右边将『微分的规则』用在各项。」
「没错,虽然本来应该要先证明可以适用在微分算子的线性与幂级数上。」
「啊,不过为什么a<0>消失了?」
「因为a<0>,是与x无关的常数,所以用『微分的规则』消去,常数的微分会变成0。」
「我懂了,学长,我理解『微分的规则』怎么导出以下的式子了。」
cosx=a<1>+2a<2>x+3a<立方>x<平方>4a<4>x<立方>+……
9.3.2再微分
「那么看看下面的式子,蒂蒂知道a<1>的值吗?假如看y=cosx的图应该就知道了。」
cosx=a<1>+2a<2>x+3a<立方>x<平方>4a<4>x<立方>+……
[插图:y=cosx]
「咦?……啊,难道说和刚才一样吗?将0代入cosx=……的式子就好了吧?嗯……这样子对吗?」
cosx=a<1>+2a<2>×0+3a<3>×0<平方>+4a<4>×0<立方>+……
=a<1>
「然后从图中得cos0=1,所以……会变成这个答案吧!」
a<1>=1
「没错。」我点点头。
蒂蒂的脸上浮现出笑容。
「学长!我看到之后要怎么做了!接下来要把cosx微分吧?」
「没错,就是这样,为此需要’的计算规则,这是cosx用的『微分的规则』。」
※※『微分的规则』cosx微分会变成-sinx。
’=-sinx
「这样的话,把cosx微分……」
cosx=a<1>+2a<2>x+3a&