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Formule de Taylor–Young

Domaine
Analyse

Formule de Taylor–Young

Théorème Développement limité d’une fonction de classe \(\mathcal{C}^n\)

Soient \(f\) une fonction de classe \(\mathcal{C}^n\) sur \(I\) et \(x_0\) un réel de \(I\).

Alors \(f\) possède un développement limité d’ordre \(n\), au voisinage de \(x_0\), donné par :

\[f(x)=f(x_0)+(x-x_0)f'(x_0)+\frac{(x-x_0)^2}{2!}f^{(2)}(x_0)+\cdots+\frac{(x-x_0)^n}{n!}f^{(n)}(x_0)+o((x-x_0)^n)\]

Autrement dit, on a :

\[f(x)=\sum_{k=0}^{n}\frac{(x-x_0)^k}{k!}f^{(k)}(x_0)+o((x-x_0)^n)\]

Remarques Remarques

Remarque Écriture avec un décalage

En posant \(x=h+x_0\), on peut aussi écrire :

\[f(x_0+h)=\sum_{k=0}^{n}\frac{h^k}{k!}f^{(k)}(x_0)+o(h^n)\]
Remarque Écriture au voisinage de zéro

En particulier, si \(x_0=0\), on a :

\[f(h)=\sum_{k=0}^{n}\frac{h^k}{k!}f^{(k)}(0)+o(h^n)\]

Développements limités usuels

Application Développements limités des fonctions élémentaires réservé aux comptes

Exemple résolu Racine carrée de \(1+x\) réservé aux comptes

Exemple résolu Inverse du carré de \(1+x\) réservé aux comptes

Exemple résolu Développement limité et régularité réservé aux comptes

Remarque Absence de dérivation générale

En général, on ne peut pas dériver un développement limité d’une fonction au voisinage d’un point.