関数の展開

ex=a(0)+a(1)x+a(2)x2+...
と置く。

微分して、
(ex)'=ex=a(1)+2a(2)x+3a(3)x2+...

比較すると、 a(0)=a(1),a(1)=2a(2),a(2)=3a(3),...
ということがわかる。

e0=1 より、a(0)=1
よって、
a(1)=1,a(2)=1/2,a(3)=1/(3*2),...

ex=1+x/1!+x2/2!+x3/3!+...+xn/n!+...

sinX=a(0)+a(1)X+a(2)X2+...
と置く。

(sinX)'=cosX=a(1)+2a(2)X+3a(3)X2+...

(sinX)''=-sinX=2a(2)+3*2a(3)X+4*3a(4)X2+...

a(0)=0,a(1)=1,2a(2)=-a(0),3*2a(3)=-a(1),4*3a(4)=-a(2),5*4a(5)=-a(3),...

a(2)=0,a(3)=-1/3!,a(4)=0,a(5)=1/5!,...

sinX=X/1!-X3/3!+X5/5!+...

同様に、
cosX=1-X2/2!+X4/4!+...

(1+x)mを展開したい。

{(1+x)m}'=m(1+x)m-1
{(1+x)m}'*(1+x)/m=(1+x)m
(1+x)m=a(0)+a(1)x+a(2)x2+...
{(1+x)m}'=a(1)+2a(2)x+3a(3)x2+...
{(1+x)m}'(1+x)=a(1)+{a(1)+2a(2)}x+{2a(2)+3a(3)}x2+...
a(0)=a(1)/m
a(1)={a(1)+2a(2)}/m
a(2)={2a(2)+3a(3)}/m
(1+0)m=1,よってa(0)=1
a(1)=m
m2=m+2a(2)
a(2)=m(m-1)/2
m(m-1)/2={m(m-1)+3a(3)}/m
m2(m-1)=2m(m-1)+3*2a(3)
m(m-1)(m-2)/(3*2)=a(3)
a(n)=m(m-1)(m-2)*...*(m-n+1)/n!
(1+x)m=1+mx+m(m-1)x2/2!+...+a(n)xn...
となる。

戻る