¿Es la expansión Taylor de [matemáticas] \ cos x [/ matemáticas] para [matemáticas] x_ {0} = \ pi [/ matemáticas]; [matemáticas] \ sum_ {n = 0} ^ {\ infty} \ frac {\ left (-1 \ right) ^ {n + 1}} {\ left (2n \ right)! } \ cdot \ left (x – \ pi \ right) ^ {2n} [/ math]?

¡Si!

La ecuación general para una expansión de Taylor sobre [matemáticas] x = a [/ matemáticas] es

[matemáticas] f (x) = \ sum \ limits_ {n = 0} ^ {\ infty} \ dfrac {f ^ {(n)} (a)} {n!} (xa) ^ n [/ math]

donde [math] f ^ {(n)} (a) [/ math] es la derivada [math] n ^ {th} [/ math] de [math] f [/ math] evaluada en [math] x = a [/matemáticas].

Para el coseno sobre [matemáticas] x = π [/ matemáticas] tienes

[matemáticas] \ mathrm {cos} \, x = \ dfrac {\ mathrm {cos} \, π} {0!} (x-π) ^ 0 + \ dfrac {- \ mathrm {sin} \, π} { 1!} (X-π) ^ 1 + \ dfrac {- \ mathrm {cos} \, π} {2!} (X-π) ^ 2 + \ dfrac {\ mathrm {sin} \, π} {3 !} (x-π) ^ 3 + \ dfrac {\ mathrm {cos} \, π} {4!} (x-π) ^ 4 +… [/ math]

Usando [math] \ mathrm {cos} \, π = -1 [/ math] y [math] \ mathrm {sin} \, π = 0 [/ math], puede limpiar esto un poco:

[matemáticas] \ mathrm {cos} \, x = -1 + \ dfrac {1} {2!} (x-π) ^ 2- \ dfrac {1} {4!} (x-π) ^ 4 +… [/matemáticas]

Al notar los patrones, puede concluir que esto es igual a

[matemáticas] \ sum \ limits_ {n = 0} ^ {\ infty} \ dfrac {(- 1) ^ {n + 1}} {(2n)!} (x-π) ^ {2n} [/ math] .

Si. Observando que [math] \ cos (x- \ pi) = – \ cos x [/ math] y [math] \ displaystyle \ cos x = \ sum_ {n = 0} ^ \ infty \ dfrac {(- 1) ^ nx ^ {2n}} {(2n)!} [/ math] [math], [/ math] se deduce que

[matemáticas] \ displaystyle \ cos x = – \ cos (x- \ pi) = – \ sum_ {n = 0} ^ \ infty \ dfrac {(- 1) ^ n (x- \ pi) ^ {2n}} {(2n)!} = \ Sum_ {n = 0} ^ \ infty \ dfrac {(- 1) ^ {n + 1} (x- \ pi) ^ {2n}} {(2n)!} [/ Math ]

También necesitamos el hecho de que una función puede tener como máximo una representación de serie de potencias en potencias de [math] (xa) [/ math] para saber que esta es la serie de Taylor para [math] \ cos x [/ math] centrada en [matemáticas] x = \ pi [/ matemáticas].

Si.