Analyse
Formule de Taylor
Avant d’énoncer les différentes formules de Taylor, rappelons qu’elles sont dites formules de MacLaurin si elles sont écrites en 0.
Théorème. Soit f une application de l’intervalle dans R vérifiant les conditions suivantes :(i) pour tout k=0,1…n, f(k)) existe et est continue sur ,
(ii) f (n+1) existe sur . Alors il existe tel que :
|
Preuve
Comme dans le cas de la formule des accroissements finis la démonstration consiste à appliquer le théorème de Rolle à une certaine fonction (Preuve)
- On énonce encore le théorème de Taylor-Lagrange sous la forme suivante (I n’est pas nécessairement fermé, borné).
- On a signalé et on le remarque sur la formule proposée : pour n = 0, il s’agit de la formule des accroissements finis. Soit A le réel défini par l’égalité :
- Il s’agit de montrer que .
- On introduit, pour cela la fonction définie par :
- La fonction vérifie toutes les conditions du théorème de Rolle. Il existe donc . Or, on a :
- Il existe donc .
Théorème. Soit f une fonction n+1 fois dérivable sur un intervalle I et x0 un point de I ; alors, pour tout h réel tel que, il existe tel que : |
Preuve
Dans le cas h > 0 on applique le théorème précédent avec , sinon on reprend la démonstration.
Preuve
.
ou encore :
, d’où
.
Source : Groupe MMM Maths UPI Université Pierre et Marie Curie (Paris 6)
http://www.bibmath.net/dico/index.php?action=affiche&quoi=./t/taylorformules.html