cuándo usar Taylor

Re: cuándo usar Taylor

de Edgar Verona -
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Buen día Lucía. 
En realidad siempre que hacemos uso de equivalencias de dos funciones, estamos usando Taylor de manera indirecta.
Ej1: Cuando decimos que \ln (x+1) \approx x (es decir son equivalentes/o se aproximan/ cuando x \longrightarrow 0 )
Ej2: O cuando se dice que e^x \approx x+1 (cuando x \longrightarrow 0 ).
Ambas son resultados de Taylor.
Solo que habrá casos en las que tenemos que encontrar funciones mucho mas próximas, las cuales seguirán siendo resultado de Taylor.
Ej1: Una función que más se aproxima a \ln (x+1) es  x-\dfrac{1}{2}x^2 (cuando x \longrightarrow 0 )
Te voy ayudar con el ejercicio 9.
Otra forma de encontrar de manera mas rápido un polinomio de Taylor, y evitarte esas cuentas tediosas.
1°) Tenemos que observar que f(x)=\ln(1+x^2) lo podemos mirar como una composición de funciones. 
Es decir que si se considera a h(y)=\ln(y) y un polinomio g(x)=x^2+1
entonces f(x)=(hg)(x)=h(g(x))=h(1+x^2)=\ln(1+x^2)
2°) Ya por cálculo 1, sabemos que el polinomio de Taylor por definición de h(y)=\ln(y) cerca de a es:
T_{n}(h(y),a)= \ln(a)+ \sum_{i=1}^{n} (-1)^{n+1} \dfrac{1}{na^{n}} (y-a)^{n} .
3°) Observar que cuando x \longrightarrow 0 la función y=g(x)\longrightarrow 1.
4°) Calculamos Taylor de h(y) con a=1.
T_{n}(h(y),1)=  \sum_{i=1}^{n} (-1)^{n+1} \dfrac{1}{n} (y-1)^{n} = (y-1)- \dfrac{1}{2}(y-1)^2+\dfrac{1}{3}(y-1)^3- ... +(-1)^{n+1}\dfrac{1}{n}(y-1)^n .
5°) Basta reemplazar y=g(x)=x^2+1.
T_{n}(h(y),1)=  (y-1)- \dfrac{1}{2}(y-1)^2+\dfrac{1}{3}(y-1)^3- ... +(-1)^{n+1}\dfrac{1}{n}(y-1)^n.

T_{2n}(h(g(x)),0)=  x^2-\dfrac{1}{2}x^4+\dfrac{1}{3}x^6- ... +(-1)^{n+1}\dfrac{1}{n}x^{2n}.

6°) Podemos aproximar la función f convenientemente:
f(x^2+1)=\ln(x^2+1) \approx x^2-\dfrac{1}{2}x^4+\dfrac{1}{3}x^6+...
Observación1: Basta considerar los dos primeros términos de la aproximación anterior (Si consideras más términos el resultado es el mismo, solo que un poquito más exacto). 
Observación2: Esta propiedad funciona bien para cualquier polinomio g(x). (Se podría extender a otras funciones, pero es ir teniendo cuidados con los dominios).
Espero que mi sugerencia te ayude, con ejercicios similares al 9).
Si algo mas quieres detallar o que se aclare estaré pendiente.

Saludos.