#C06 · Calculus & Analysis · Lv.4View in 3D Mind-Map

Taylor & Maclaurin Series Expansion

Brook Taylor & Colin Maclaurin · 1715 CE

f(x)=∑n=0∞f(n)(a)n!(x−a)nf(x) = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{f^{(n)}(a)}{n!}(x-a)^n
ex=∑n=0∞xnn!,sin⁡x=x−x33!+x55!−⋯e^x = \sum_{n=0}^{\infty}\frac{x^n}{n!},\quad \sin x = x - \frac{x^3}{3!} + \frac{x^5}{5!} - \cdots

Reconstructs any smooth transcendental function (e^x, sin x, cos x) as an infinite polynomial using only its derivatives at a single point.

🧮 Live Formula Calculator & Plotter
Input x (rad)
Terms N
P3(1.2)=∑k=031.2kk!=3.20800  (e1.2=3.32012)P_{3}(1.2) = \sum_{k=0}^{3} \frac{1.2^k}{k!} = 3.20800 \; (e^{1.2} = 3.32012)
3차 테일러 다항 근사
3.208000
실제 초월함수 e^(1.2)
3.320117
절단 오차 |R_N|
1.12e-1

Prerequisite Path (10 STEP)

Full Path Analyzer

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Geometric & Intuitive Insight

덧셈·곱셈밖에 할 줄 모르는 컴퓨터가 어떻게 sin(x)나 e^x 를 계산할까요? 바로 테일러 급수를 통해 초월함수를 다항식(x - x³/6 + x⁵/120…)으로 바꾸어 사칙연산만으로 계산하는 것입니다!

Step-by-Step Derivation

  1. Step 1.1단계: 다항식 P(x) = c₀ + c₁(x-a) + c₂(x-a)² + c₃(x-a)³ + … 이 x=a 에서 f(x)와 모든 n차 미분계수가 같도록 설정합니다.
  2. Step 2.2단계: k번 미분한 뒤 x=a 를 대입하면 f^(k)(a) = k! · c_k 가 되므로 계수는 c_k = f^(k)(a) / k! 입니다.
  3. Step 3.3단계: a=0 인 매클로린 급수에 e^x, sin x, cos x 의 미분값을 넣으면 각각의 멱급수가 도출됩니다.

AI & Coding Real-World Use

CPU/GPU fast Math.sin/exp approximation and XGBoost / Newton-Raphson 2nd-order optimization

#XGBoost 2nd-Order Loss#CPU/GPU Fast Math#Physics Linearization
const sinTaylor = (x: number) => x - (x**3)/6 + (x**5)/120 - (x**7)/5040;

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