[英]Taylor expansion in python
如何使用級數展開計算和打印 ln(1+x) 的值:
ln(1+x) 展開
使用 while 循環並包括大小大於 10-8 的項。 打印出每個項數的總和以顯示結果收斂。
到目前為止,這是我的代碼,但它計算出 lnsum2 是一個非常大的數字,因此永遠不會結束。
n=1
lnsum2= np.cumsum((((-1)**(n+1)*(x**n)/n)))
while lnsum2>10**-8:
n+=1
lnsum2 = lnsum2 + np.cumsum((((-1)**(n+1)*(x**n)/n)))
else: print('The sum of terms greater than 10^-8 is:', lnsum2)
非常感謝。
是的,我現在有使用 while 循環的代碼。 謝謝大家的幫助!!
也許這有點過頭了,但這里有一個很好的解決方案,使用sympy
來評估無限級數。
from sympy.abc import k
from sympy import Sum, oo as inf
import math
x = 0.5
result = Sum(
(
x**(2*k-1) /
(2*k-1)
) - (
x**(2*k) / (2*k)
),
(k, 1, inf)).doit()
#print(result) # 0.5*hyper((0.5, 1), (3/2,), 0.25) - 0.14384103622589
print(float(result)) # 0.4054651081081644
print(math.log(x+1, math.e)) # 0.4054651081081644
編輯:
我認為您的原始代碼的問題在於您還沒有完全實現該系列(如果我正確理解了您問題中的數字)。 看起來您嘗試實現的系列可以表示為
x^(2n-1) x^(2n)
( + ---------- - -------- ... for n = 1 to n = infinity )
2n-1 2n
而你的代碼實際上實現了這個系列
(-1)^2 * (x * 1) ( (-1)^(n+1) * (x^n) )
----------------- + ( -------------------- ... for n = 2 to n = infinity )
1 ( n )
編輯2:
如果您真的必須自己進行迭代,而不是使用 sympy,這里是有效的代碼:
import math
x = 0.5
n=0
sums = []
while True:
n += 1
this_sum = (x**(2*n-1) / (2*n-1)) - (x**(2*n) / (2*n))
if abs(this_sum) < 1e-8:
break
sums.append(this_sum)
lnsum = sum(sums)
print('The sum of terms greater than 10^-8 is:\t\t', lnsum)
print('math.log yields:\t\t\t\t', math.log(x+1, math.e))
輸出:
The sum of terms greater than 10^-8 is: 0.4054651046035002
math.log yields: 0.4054651081081644
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