第67章 lgx 的展开式（1/2）

一、对数函数与自然对数概述

1.1 对数函数的概念和性质对数函数是指数函数的逆函数，对数的底数需为正且不为 1，常见的有以 10 为底的常用对数和以自然常数为底的自然对数。

1.2 自然对数 ln(x) 的定义和特点自然对数是以自然常数为底数的对数，记作。其定义域为，即必须为正实数，值域为。自然对数的导数公式为，这表明在上是单调递增的，且增长速率随的增大而减小。

1.3 自然常数 e 的含义自然常数约等于 2.，最初出现在复利计算中，代表连续增长或衰减过程的极限。是函数的底数，该函数具有，独特的性质，如其导数和，积分，都等于自身。

二、泰勒级数理论

2.1 泰勒级数展开的原理泰勒级数展开的核心原理在于，利用多项式函数在特定点的局部性质来近似表达复杂函数。当函数在某点处具有任意阶导数时，可将其展开成关于的幂级数。

2.2 函数展开成幂级数的方法计算一个函数的泰勒级数展开式，主要步骤如下：首先确定展开点，若不特别说明，一般默认，即展开成麦克劳林级数。

2.3 泰勒级数的收敛性和收敛域泰勒级数收敛性的判断方法有多种，常见的有比值判别法、根值判别法等。比值判别法是通过比较相邻两项的绝对值比值来判断收敛性，若，则级数收敛；根值判别法则看，若小于 1 级数收敛，反之发散。

三、lgx 的泰勒级数展开式推导

3.1 在 x=1 处展开 ln(x) 的步骤在处展开的泰勒级数，首先需明确在各阶导数的情况。对于，其一阶导数为，二阶导数为，三阶导数为，以此类推，可得出阶导数为。

3.2 推导过程中使用的数学技巧在推导的泰勒级数展开式时，洛必达法则可发挥重要作用。

积分技巧也不可或缺。通过积分可求解一些复杂函数的原函数，进而为泰勒级数展开提供基础。

3.3 lgx 的泰勒级数展开式由于，所以的泰勒级数展开式可在的基础上得到。

该展开式表明，当在附近时，的值可由一系列关于的幂次项来近似表示，每一项的系数是，这为计算的值提供了一种便捷的近似方法，尤其在无法直接使用对数计算工具时，可通过有限项求和来得到较为精确的结果。

四、lgx 展开式的收敛性分析

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