Développements limités, MacLaurin

Bonjour tout le monde.
Auriez-vous de bonnes références sur les développements limités, et plus particulièrement sur les restes qui sont en jeu?
Je vous pose la question car dans l'égalité suivante :
\[(1+h)^{\frac{1}{n}} = 1 + \frac{h}{n} + \frac{1}{n}(\frac{1}{n}-1)\frac{h^2}{2}+\frac{1}{n}(\frac{1}{n}-1)(\frac{1}{n}-2)\frac{h^3}{6}(1+\theta h)^{1/n -3} \] où $h>0$ et $0<\theta<1$, je ne comprends pas pourquoi on utilise le $\theta$ et pas soit un reste intégral soit un petit o. Je me suis demandé si un $o(h)$ était toujours équivalent à un $\theta h$ de cette forme et si cela répondait à ma question mais j'aimerais avoir plus de certitudes.
Merci de vos retours si vous avez des explications ou des références.

Réponses

  • Bonjour,

    Pour faire simple, il y a trois formules de Taylor différant par l'expression du reste.

    Le reste intégral est une valeur exacte du reste, exprimée à l'aide de termes qui sont tous exactement connus.

    Le reste de Lagrange est aussi une valeur exacte du reste, mais exprimée en fonction d'un \(\theta\) dont on sait seulement qu'il est compris entre \(0\) et \(1\), ce qui est « moins précis » que le reste intégral. On se contente souvent d'en déduire une majoration du reste.

    Le reste de Young donne non pas une valeur du reste, mais, exprimée sous forme d'un \(o(h^n)\) une propriété du reste lorsque \(h\) tend vers 0, c'est-à- dure une propriété locale, alors que les deux premières expressions du reste permettent une évaluation sur un intervalle « macroscopique » de longueur \(\lvert h \rvert\).

    Enfin les développements limités sont la généralisation de la formule de Taylor-Young à des fonctions non nécessairement dérivables.

    Dans ton exemple, on utilise le reste de Lagrange parce que le résultat que l'on veut obtenir n'est certainement pas accessible par un reste de Young et que, a contrario, on n'a pas besoin de la « puissance de feu » du reste intégral.
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