Cómo hacer una expansión de taylor de primer orden de la fuerza de enfriamiento del láser

¡Cosas bastante difíciles para una tarea de secundaria!

Tienes razón en que el texto describe una expansión de Taylor (rækkeudvikling) al primer orden. Una expansión de primer orden de una función [matemática] f (x) [/ matemática] en un punto x = a se ve así:

[matemáticas] f (x) \ aprox. f (a) + f ‘(a) \ cdot (xa) [/ matemáticas]

Puede pensar que es la línea recta que se aproxima mejor a f en x = a (una tangente).

Como ejemplo, calculé la aproximación de primer orden a [math] e ^ {- 5x ^ 2} [/ math] en x = 0.1 aquí.

Tenga en cuenta que la serie Taylor tiene términos. El primero que obtuve al conectar x = 0.1 en la función. El segundo, lo obtuve diferenciando una vez, conectando x = 0.1 y multiplicando con (xa) .

Su texto describe lo mismo: dice que hará una expansión, luego dice que esto puede escribirse como [matemáticas] F_0 – \ beta v [/ matemáticas] más términos de orden superior que ignoramos. Simplemente están eligiendo los símbolos [matemática] F_0 [/ matemática] para describir f (v = 0) y [matemática] \ beta [/ matemática] para describir [matemática] f ‘(0) [/ matemática]. ¿Por qué usar menos beta cuando la fórmula habitual tiene un plus? Esto se debe a que puede ver en (2-5) que la expresión diferenciada obtendrá un signo menos de la regla de la cadena.

Intente calcular [matemática] F (v = 0) [/ matemática] (ya que estamos hablando del límite de baja velocidad), y debe obtener [matemática] F_0 [/ matemática].

Intente diferenciar [matemática] F (v) [/ matemática], conectando v = 0, y debería obtener [matemática] – \ beta [/ matemática].

Espero que ayude 🙂

OK, tienes cinco minutos de mi tiempo. Recuerde que la idea de la expansión de Taylor, por ejemplo, alrededor de 0 es construir una aproximación de primer orden o superior que sea fácil de calcular. Entonces usualmente hacemos F (v) = F (0) + v * F ‘(v) + O (v * v). En su caso, reescribamos F (v) = a * H (v) donde a = 0.5 * hkSG (G para Gamma) y H (v) = [1 + S + d * E (v)] ** (- 1), recordando que b ** (- 1)) = 1 / b. Ahora, por evaluación y la regla de la cadena, tenemos F (0) = a * H (0) y F ‘(0) = a * H’ (0) = a * (- 1) [1 + S + d * E ( 0)] ** (- 2) * d * E ‘(0). Observe el signo negativo que surge de la diferenciación (d [x ** a] = a * (x ** (a-1))). Todo lo que te queda es encontrar la derivada de lo que definí como E y evaluar. Sostenido og lykke!