Tìm khai triển Taylor của hàm \[f\left( x \right) = \frac{1}{{\sqrt[3]{x}}}\] đến bậc 2 tại x0 = 1 với phần dư Peano.
A.
\[f\left( x \right) = 1 - \frac{1}{3}\left( {x - 1} \right) - \frac{2}{9}{\left( {x - 1} \right)^2} + o\left( {{{\left( {x - 1} \right)}^2}} \right)\]
B.
\[f\left( x \right) = 1 + \frac{1}{3}\left( {x - 1} \right) - \frac{2}{9}{\left( {x - 1} \right)^2} + o\left( {{{\left( {x - 1} \right)}^2}} \right)\]
C.
\[f\left( x \right) = 1 - \frac{1}{3}\left( {x - 1} \right) + \frac{2}{9}{\left( {x - 1} \right)^2} + o\left( {{{\left( {x - 1} \right)}^2}} \right)\]
D.
\[f\left( x \right) = 1 - \frac{1}{3}\left( {x - 1} \right) + \frac{4}{9}{\left( {x - 1} \right)^2} + o\left( {{{\left( {x - 1} \right)}^2}} \right)\]
Trả lời:
Đáp án đúng: C
Để tìm khai triển Taylor của hàm số \(f(x) = \frac{1}{\sqrt[3]{x}} = x^{-1/3}\) đến bậc 2 tại \(x_0 = 1\) với phần dư Peano, ta thực hiện các bước sau:
1. **Tính các đạo hàm:**
- \(f(x) = x^{-1/3}\)
- \(f'(x) = -\frac{1}{3}x^{-4/3}\)
- \(f''(x) = \frac{4}{9}x^{-7/3}\)
2. **Tính giá trị của các đạo hàm tại \(x_0 = 1\):**
- \(f(1) = 1^{-1/3} = 1\)
- \(f'(1) = -\frac{1}{3}(1)^{-4/3} = -\frac{1}{3}\)
- \(f''(1) = \frac{4}{9}(1)^{-7/3} = \frac{4}{9}\)
3. **Viết khai triển Taylor đến bậc 2:**
\[f(x) = f(1) + f'(1)(x-1) + \frac{f''(1)}{2!}(x-1)^2 + o((x-1)^2)\]
Thay các giá trị đã tính vào, ta được:
\[f(x) = 1 - \frac{1}{3}(x-1) + \frac{\frac{4}{9}}{2}(x-1)^2 + o((x-1)^2)\]
\[f(x) = 1 - \frac{1}{3}(x-1) + \frac{2}{9}(x-1)^2 + o((x-1)^2)\]
Vậy, khai triển Taylor của hàm số \(f(x)\) đến bậc 2 tại \(x_0 = 1\) với phần dư Peano là:
\[f(x) = 1 - \frac{1}{3}(x-1) + \frac{2}{9}(x-1)^2 + o((x-1)^2)\]
So sánh với các đáp án, ta thấy đáp án C phù hợp.