Главная > Математический анализ. Начальный курс
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

10. Формула Тейлора для отображений одного нормированного пространства в другое.

Согласно рассмотрениям сильная дифференцируемость отображения означает, что разность может быть представлена в виде линейного члена по и слагаемого, имеющего порядок выше первого относительно

Этот факт обобщает, как мы знаем, соответствующее разложение для дифференцируемой функции переменных. Для функции справедлива, как было показано в этой главе, формула Тейлора с остаточным членом в форме Пеано. Поэтому, естественно, возникает вопрос о получении формулы Тейлора с остаточным членом в форме, аналогичной форме Пеано, и для отображений нормированных пространств. Справедлива следующая теорема.

Теорема. Пусть — отображение нормированного пространства

в нормированное пространство определенное на некотором открытом множестве и такое, что существует и представляет собой равномерно непрерывную? функцию от х в 2. Тогда имеет место равенство

Доказательство. Проведем доказательство этой теоремы по индукции. При равенство означает просто дифференцируемость отображения и тем самым это равенство по условию теоремы выполнено. Рассмотрим теперь произвольное фиксированное целое число и предположим, Что равенство, получающееся из (4) заменой на справедливо для всех отображений, удовлетворяющих условиям теоремы, в которых заменено на Докажем равенство

Рассмотрим отображение и применим к нему формулу Тейлора в которой заменено на а вместо приращения рассмотрено приращение , где t — число, принадлежащее сегменту [0, 1]. Очевидно, что

где , а форма имеет аргумента. Проинтегрируем обе части формулы Тейлора для по сегменту и воспользуемся формулой

Ньютона — Лейбница для абстрактных функций (см. формулу Получим

где

Здесь мы воспользовались тем, что по определению интеграла от абстрактных функций справедливо равенство а также формулой для отображения

Таким образом

где для в силу свойств 3 интеграла (см. п. 5) справедлива оценка

Следовательно, формула Тейлора для отображения одного нормированного пространства в другое нормированное пространство установлена. Теорема доказана.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru