Taylorpolynom der Umkehrfunktion

Aufrufe: 669     Aktiv: 22.01.2021 um 10:38

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Meine Aufgabe lautet:

Geben sie für die Umkehrfunktion von `f(x)=x+x^3` das Taylorpolynom 3. Ordnung am Punkt 2 an.

Ich hab leider keine wirkliche Idee. Mein Gedanke war dass Taylorpolynom der funktion zuerst zu bilden und dann die einzelnen Summanden umzukehren. Leider weiß ich aber nicht ob ich dass ohne weiteres so machen kann oder ob es andere Methoden gibt

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Sei \(g:= f^{-1}\). Dann gilt \(g\circ f\equiv\mathrm{id}\). Leite jetzt mit der Kettenregel drei Mal ab. Wegen \(f'>0\) kannst Du jetzt jeweils nach den Ableitungen von \(g\) auflösen. Du musst nur den Wert von \(f^{-1}(2)\) kennen, aber der ist leicht zu erraten.

Das läuft genauso wie beim Satz über implizite Funktionen.

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Ich würde hier einfach die Umkehrfunktion dreimal ableiten (Umkehrregel verwenden) und daraus dann das Taylorpolynom bauen.

Für die erste Ableitung erhält man dann zum Beispiel

\( (f^{-1})^\prime(x) = \frac{1}{f^\prime(f^{-1}(x))} = \frac{1}{1+3(f^{-1}(x))^2} \)

und somit

\( (f^{-1})^\prime(2) = \frac{1}{1+3(f^{-1}(2))^2} = \frac{1}{1+3(1)^2} = \frac{1}{4} \)

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