De Taylor-reeks van
f (x) = (1 + x)p

Trefwoorden/keywords: Taylor-reeks/Taylor series, f (x) = (1 + x)p
Vergelijking
Grafiek
De grafiek van f (x) = (1 + x)p voor p = 1 (de rode lijn),
p = 3 (de groene lijn) en p = 4 (de blauwe lijn)
De reeks van (1 + x)p voor willekeurige waarden van p kun je elders vinden in de tabel met Taylor-reeksen:
Vergelijking
Voor gehele positieve waarden van p kan ik die laatste term compacter opschrijven als volgt:
Vergelijking
Daarmee wordt de reeks:
Vergelijking
Newton
Newton

Verder vertelt het binomium van Newton mij:

Vergelijking

Hetgeen ons uiteindelijk brengt bij deze reeks:
Vergelijking
Het is belangrijk om te kijken naar de convergentie van deze reeks, want indien de reeks divergeert dan hebben we er niets aan. De belangrijkste voorwaarde voor convergentie is indien de termen uitdoven als het ware, dus als een term voor grote waarden van n kleiner is dan de voorgaande term (in absolute waarden gesproken uiteraard):
Vergelijking
Voor deze reeks ziet dat er als volgt uit:
Vergelijking
Dit moet kleiner dan één zijn, oftewel | x | < 1. Hier hoort wel een kanttekening bij, want indien p een positief geheel getal is dan levert de reeks hetzelfde op als wanneer je simpelweg de haakjes weg zou werken. In dat geval is er helemaal geen beperking voor de waarde van x, de reeks werkt altijd. Ik heb hierboven ook de limiet genomen voor n gaat naar oneindig, maar in het geval dat p een positief geheel getal is dan zijn er slechts p + 1 termen en is het onzinnig om de limiet te nemen voor n gaat naar oneindig want voor n > p + 1 is iedere term gelijk aan nul. Kortom, de zojuist gevonden convergentiebeperking geldt alleen indien p geen positief geheel getal is terwijl p juist wél een positief geheel getal is. Er is dus geen convergentiebeperking.
Grafiek
De grafiek van f (x) met daaroverheen de Taylor-reeks voor p = 1 (de oranje lijn),
p = 3 (de paarse lijn) en p = 4 (de grijze lijn)