Taylorreihen: Übungen 1
About points...
We associate a certain number of points with each exercise.
When you click an exercise into a collection, this number will be taken as points for the exercise, kind of "by default".
But once the exercise is on the collection, you can edit the number of points for the exercise in the collection independently, without any effect on "points by default" as represented by the number here.
That being said... How many "default points" should you associate with an exercise upon creation?
As with difficulty, there is no straight forward and generally accepted way.
But as a guideline, we tend to give as many points by default as there are mathematical steps to do in the exercise.
Again, very vague... But the number should kind of represent the "work" required.
When you click an exercise into a collection, this number will be taken as points for the exercise, kind of "by default".
But once the exercise is on the collection, you can edit the number of points for the exercise in the collection independently, without any effect on "points by default" as represented by the number here.
That being said... How many "default points" should you associate with an exercise upon creation?
As with difficulty, there is no straight forward and generally accepted way.
But as a guideline, we tend to give as many points by default as there are mathematical steps to do in the exercise.
Again, very vague... But the number should kind of represent the "work" required.
About difficulty...
We associate a certain difficulty with each exercise.
When you click an exercise into a collection, this number will be taken as difficulty for the exercise, kind of "by default".
But once the exercise is on the collection, you can edit its difficulty in the collection independently, without any effect on the "difficulty by default" here.
Why we use chess pieces? Well... we like chess, we like playing around with \(\LaTeX\)-fonts, we wanted symbols that need less space than six stars in a table-column... But in your layouts, you are of course free to indicate the difficulty of the exercise the way you want.
That being said... How "difficult" is an exercise? It depends on many factors, like what was being taught etc.
In physics exercises, we try to follow this pattern:
Level 1 - One formula (one you would find in a reference book) is enough to solve the exercise. Example exercise
Level 2 - Two formulas are needed, it's possible to compute an "in-between" solution, i.e. no algebraic equation needed. Example exercise
Level 3 - "Chain-computations" like on level 2, but 3+ calculations. Still, no equations, i.e. you are not forced to solve it in an algebraic manner. Example exercise
Level 4 - Exercise needs to be solved by algebraic equations, not possible to calculate numerical "in-between" results. Example exercise
Level 5 -
Level 6 -
When you click an exercise into a collection, this number will be taken as difficulty for the exercise, kind of "by default".
But once the exercise is on the collection, you can edit its difficulty in the collection independently, without any effect on the "difficulty by default" here.
Why we use chess pieces? Well... we like chess, we like playing around with \(\LaTeX\)-fonts, we wanted symbols that need less space than six stars in a table-column... But in your layouts, you are of course free to indicate the difficulty of the exercise the way you want.
That being said... How "difficult" is an exercise? It depends on many factors, like what was being taught etc.
In physics exercises, we try to follow this pattern:
Level 1 - One formula (one you would find in a reference book) is enough to solve the exercise. Example exercise
Level 2 - Two formulas are needed, it's possible to compute an "in-between" solution, i.e. no algebraic equation needed. Example exercise
Level 3 - "Chain-computations" like on level 2, but 3+ calculations. Still, no equations, i.e. you are not forced to solve it in an algebraic manner. Example exercise
Level 4 - Exercise needs to be solved by algebraic equations, not possible to calculate numerical "in-between" results. Example exercise
Level 5 -
Level 6 -
Question
Solution
Short
Video
\(\LaTeX\)
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Exercise:
Für die Formel von Taylor gibt es eine differenzielle Form des Restglieds: fx fa + f'ax-a + dfracf''a!x-a^ + dots + dfracf^nan!x-a^n + R_n+x mit R_n+x dfracf^n+xin+!x-a^n+ wobei xi eine geeignete Stelle zwischen x und a ist. Die Funktion wird in eine Potenzreihe mit Entwicklungsstelle a entwickelt. Wie gross kann der Fehler an der Stelle x. maximal werden wenn die Reihe nach multicols enumerate itema Gliedern itemb Gliedern itemc Gliedern enumerate multicols abgebrochen wird? Verwe zur Abschätzung des Fehlers das oben angegebene Restglied.
Solution:
textbfAchtung: In den Theorieunterlagen wurde das Restglied mit R_n+ bezeichnet. In der Formelsammlung wird es mit R_n bezeichnet. Es hat dort also die gleiche Nummer wie die Ordnung der zuletzt berechneten Ableitung. In der Lösung wird die Schreibweise aus der Formelsammlung verwet. enumerate itema Glieder: d.h.~bis zur .~Ableitung displaystyle R_. dfracf^xi! .-^ dfracmathrme^xi frac dfrac mathrme^xi mit xi in . Für welches xi in . wird oben stehe Term maximal? medskip xi . quad Rightarrow quad dfrac mathrme^. . medskip Zum Vergleich: medskip displaystyle left|mathrme^. - _k^ dfrac.^kk! right| |. - .| . itemb displaystyle R_. dfracf^xi! .-^ dfracmathrme^xi frac dfrac mathrme^xi mit xi in . medskip xi . quad Rightarrow quad dfrac mathrme^. . itemc displaystyle R_. dfracf^xi! .-^ dfracmathrme^xi frac dfrac mathrme^xi mit xi in . medskip xi . quad Rightarrow quad dfrac mathrme^. . enumerate medskip Moral: der maximal mögliche Fehler reduziert sich bei jedem weiteren Summanden um etwa eine Dezimalstelle. Der wirkliche Fehler verhält sich daher nicht schlechter.
Für die Formel von Taylor gibt es eine differenzielle Form des Restglieds: fx fa + f'ax-a + dfracf''a!x-a^ + dots + dfracf^nan!x-a^n + R_n+x mit R_n+x dfracf^n+xin+!x-a^n+ wobei xi eine geeignete Stelle zwischen x und a ist. Die Funktion wird in eine Potenzreihe mit Entwicklungsstelle a entwickelt. Wie gross kann der Fehler an der Stelle x. maximal werden wenn die Reihe nach multicols enumerate itema Gliedern itemb Gliedern itemc Gliedern enumerate multicols abgebrochen wird? Verwe zur Abschätzung des Fehlers das oben angegebene Restglied.
Solution:
textbfAchtung: In den Theorieunterlagen wurde das Restglied mit R_n+ bezeichnet. In der Formelsammlung wird es mit R_n bezeichnet. Es hat dort also die gleiche Nummer wie die Ordnung der zuletzt berechneten Ableitung. In der Lösung wird die Schreibweise aus der Formelsammlung verwet. enumerate itema Glieder: d.h.~bis zur .~Ableitung displaystyle R_. dfracf^xi! .-^ dfracmathrme^xi frac dfrac mathrme^xi mit xi in . Für welches xi in . wird oben stehe Term maximal? medskip xi . quad Rightarrow quad dfrac mathrme^. . medskip Zum Vergleich: medskip displaystyle left|mathrme^. - _k^ dfrac.^kk! right| |. - .| . itemb displaystyle R_. dfracf^xi! .-^ dfracmathrme^xi frac dfrac mathrme^xi mit xi in . medskip xi . quad Rightarrow quad dfrac mathrme^. . itemc displaystyle R_. dfracf^xi! .-^ dfracmathrme^xi frac dfrac mathrme^xi mit xi in . medskip xi . quad Rightarrow quad dfrac mathrme^. . enumerate medskip Moral: der maximal mögliche Fehler reduziert sich bei jedem weiteren Summanden um etwa eine Dezimalstelle. Der wirkliche Fehler verhält sich daher nicht schlechter.
Meta Information
Exercise:
Für die Formel von Taylor gibt es eine differenzielle Form des Restglieds: fx fa + f'ax-a + dfracf''a!x-a^ + dots + dfracf^nan!x-a^n + R_n+x mit R_n+x dfracf^n+xin+!x-a^n+ wobei xi eine geeignete Stelle zwischen x und a ist. Die Funktion wird in eine Potenzreihe mit Entwicklungsstelle a entwickelt. Wie gross kann der Fehler an der Stelle x. maximal werden wenn die Reihe nach multicols enumerate itema Gliedern itemb Gliedern itemc Gliedern enumerate multicols abgebrochen wird? Verwe zur Abschätzung des Fehlers das oben angegebene Restglied.
Solution:
textbfAchtung: In den Theorieunterlagen wurde das Restglied mit R_n+ bezeichnet. In der Formelsammlung wird es mit R_n bezeichnet. Es hat dort also die gleiche Nummer wie die Ordnung der zuletzt berechneten Ableitung. In der Lösung wird die Schreibweise aus der Formelsammlung verwet. enumerate itema Glieder: d.h.~bis zur .~Ableitung displaystyle R_. dfracf^xi! .-^ dfracmathrme^xi frac dfrac mathrme^xi mit xi in . Für welches xi in . wird oben stehe Term maximal? medskip xi . quad Rightarrow quad dfrac mathrme^. . medskip Zum Vergleich: medskip displaystyle left|mathrme^. - _k^ dfrac.^kk! right| |. - .| . itemb displaystyle R_. dfracf^xi! .-^ dfracmathrme^xi frac dfrac mathrme^xi mit xi in . medskip xi . quad Rightarrow quad dfrac mathrme^. . itemc displaystyle R_. dfracf^xi! .-^ dfracmathrme^xi frac dfrac mathrme^xi mit xi in . medskip xi . quad Rightarrow quad dfrac mathrme^. . enumerate medskip Moral: der maximal mögliche Fehler reduziert sich bei jedem weiteren Summanden um etwa eine Dezimalstelle. Der wirkliche Fehler verhält sich daher nicht schlechter.
Für die Formel von Taylor gibt es eine differenzielle Form des Restglieds: fx fa + f'ax-a + dfracf''a!x-a^ + dots + dfracf^nan!x-a^n + R_n+x mit R_n+x dfracf^n+xin+!x-a^n+ wobei xi eine geeignete Stelle zwischen x und a ist. Die Funktion wird in eine Potenzreihe mit Entwicklungsstelle a entwickelt. Wie gross kann der Fehler an der Stelle x. maximal werden wenn die Reihe nach multicols enumerate itema Gliedern itemb Gliedern itemc Gliedern enumerate multicols abgebrochen wird? Verwe zur Abschätzung des Fehlers das oben angegebene Restglied.
Solution:
textbfAchtung: In den Theorieunterlagen wurde das Restglied mit R_n+ bezeichnet. In der Formelsammlung wird es mit R_n bezeichnet. Es hat dort also die gleiche Nummer wie die Ordnung der zuletzt berechneten Ableitung. In der Lösung wird die Schreibweise aus der Formelsammlung verwet. enumerate itema Glieder: d.h.~bis zur .~Ableitung displaystyle R_. dfracf^xi! .-^ dfracmathrme^xi frac dfrac mathrme^xi mit xi in . Für welches xi in . wird oben stehe Term maximal? medskip xi . quad Rightarrow quad dfrac mathrme^. . medskip Zum Vergleich: medskip displaystyle left|mathrme^. - _k^ dfrac.^kk! right| |. - .| . itemb displaystyle R_. dfracf^xi! .-^ dfracmathrme^xi frac dfrac mathrme^xi mit xi in . medskip xi . quad Rightarrow quad dfrac mathrme^. . itemc displaystyle R_. dfracf^xi! .-^ dfracmathrme^xi frac dfrac mathrme^xi mit xi in . medskip xi . quad Rightarrow quad dfrac mathrme^. . enumerate medskip Moral: der maximal mögliche Fehler reduziert sich bei jedem weiteren Summanden um etwa eine Dezimalstelle. Der wirkliche Fehler verhält sich daher nicht schlechter.
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