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國中教甄|數學數學112 年第 22 題單選題

設𝑅𝑛 (𝑥)表示函數𝑓的泰勒級數之𝑛次餘項,下列關於泰勒級數(Taylor series)的敘述,何者正確?

A每一個函數的泰勒級數都存在
B函數𝑓的泰勒級數一定會收斂
C當 lim 𝑅𝑛 (𝑥) = 0時函數𝑓的泰勒級數收斂到函數𝑓 𝑛→∞正確答案
D當 lim 𝑅𝑛 (𝑥)存在時函數𝑓的泰勒級數收斂到函數𝑓 𝑛→∞
答案與詳解
C
正確答案
泰勒級數收斂到原函數的充要條件為其餘項極限為零。

逐選項解析

A每一個函數的泰勒級數都存在✕ 錯誤
函數必須在展開點具有無窮階導數(即無窮次可微),其泰勒級數才存在。例如絕對值函數在原點不可微,故無泰勒級數。
B函數𝑓的泰勒級數一定會收斂✕ 錯誤
即使函數無窮次可微,其泰勒級數的收斂半徑也可能為零,導致級數發散,因此不一定會收斂。
C當 lim 𝑅𝑛 (𝑥) = 0時函數𝑓的泰勒級數收斂到函數𝑓 𝑛→∞✓ 正確
D當 lim 𝑅𝑛 (𝑥)存在時函數𝑓的泰勒級數收斂到函數𝑓 𝑛→∞✕ 易錯陷阱

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