常用近似是泰勒展开。
(1) ex:
ex=k=0∑nk!xk+Rn+1(x),
其中拉格朗日余项满足
∣Rn+1(x)∣=(n+1)!eξ∣x∣n+1≤(n+1)!e∣x∣∣x∣n+1
(ξ 介于 0 与 x 之间)。
(2) lnx:常在 x=1 附近写 x=1+u:
ln(1+u)=k=1∑n(−1)k+1kuk+Rn+1(u),∣u∣<1.
当 u∈(0,1) 时为交错级数,误差可用下一项界定:
∣Rn+1(u)∣≤n+1un+1.
更一般的 lnx 可通过缩放把 x 变到接近 1(例如用 lnx=ln(2m⋅y)=mln2+lny 使 y∈(1/2,1]),再用上述级数近似。
英文解析
(1) ex:
ex=k=0∑nk!xk+Rn+1(x),
∣Rn+1(x)∣=(n+1)!eξ∣x∣n+1≤(n+1)!e∣x∣∣x∣n+1
ln(1+u)=k=1∑n(−1)k+1kuk+Rn+1(u),∣u∣<1.
∣Rn+1(u)∣≤n+1un+1.