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→‎高階微分: 全体をリライト。ここでの主題と関係の薄い注を削除。
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→‎多項式近似への応用: 全体をリライト。多項式関数への言及は全体の意図をあいまいにすると考えて削除。ワイエルシュトラスの近似定理へのリンクは、ここでは無関係なので削除。
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=== 多項式近似への応用 ===
{{seealsomain|[[ワエルシュト近似定理]]}}
関数 {{mvar|f}} が開区間 {{mvar|I}} で {{math|''n'' − 1}} 階微分可能で、{{math|''n'' − 1}} 階導関数 {{math|''f''{{exp|(''n'' − 1)}}}} が {{math|''x'' {{=}} ''a''}} で微分可能なとき、{{math|''f''{{exp|(''n'' − 1)}}}} の {{math|''x'' {{=}} ''a''}} における微分係数を {{math|''f''{{exp|(''n'')}}(''a'')}} とすれば
[[実数直線]]上で定義される任意の[[多項式函数]]は無限回微分可能である。標準的な{{仮リンク|微分法則|en|differentiation rules}}により、次数 {{mvar|n}} の多項式は {{mvar|n}} 回微分して[[定数函数]]にすることができる。それ以上高階の導函数は恒等的に零に等しい。特にそれらは存在するのだから、多項式函数は {{mvar|C{{sup|∞}}}}-級の滑らかな函数である。
: <math> f(xa+h) \approx= f(xa) + f'(xa)h + \tfracfrac{1f''(a)}{2} h^2 + \dots + \frac{f''^{(xn)}(a)}{n!} h^2n + o(h^n)</math>
 
が成り立つ([[テイラーの定理]]のペアノの剰余項による形)。これは、前述の、一点における微分可能性の1次近似による定式化の一般化にあたる。
点 {{mvar|x}} において微分可能な函数 {{mvar|f}} の(高階も含めた)微分係数は {{mvar|x}} の近くでの {{mvar|f}} の多項式近似を与える。例えば {{mvar|f}} が二回微分可能ならば、近似
: <math> f(x+h) \approx f(x) + f'(x)h + \tfrac{1}{2} f''(x) h^2</math>
: <math> \lim_{h\to 0}\frac{f(x+h) - f(x) - f'(x)h - \frac{1}{2} f''(x) h^2}{h^2}=0</math>
を満たす意味で成り立つ。{{math|''f''}} が無限回微分可能ならばこれは {{mvar|x}} の周りでの[[テイラー級数]]を {{math|''x'' + ''h''}} において評価したものの初めの方の項である。
 
=== 微分と関数の増減・凹凸 ===