Rechner für die quadratische Approximation

Quadratische Approximationen Schritt für Schritt berechnen

Der Rechner berechnet die quadratische Approximation der gegebenen Funktion an der gegebenen Stelle, wobei die Schritte angezeigt werden.

Verwandter Rechner: Rechner für lineare Approximation

Enter a function:
Enter a point:
`x_0=`

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Solution

Your input: find the quadratic approximation to $$$f(x)=\sqrt{x} + \frac{5}{\sqrt{x}}$$$ at $$$x_0=9$$$.

A quadratic approximation is given by $$$Q(x)\approx f(x_0)+f^{\prime}(x_0)(x-x_0)+\frac{1}{2}f^{\prime \prime}(x_0)(x-x_0)^2$$$.

We are given that $$$x_0=9$$$.

Firstly, find the value of the function at the given point: $$$y_0=f(x_0)=\frac{14}{3}$$$.

Secondly, find the derivative of the function, evaluated at the point: $$$f^{\prime}\left(9\right)$$$.

Find the derivative: $$$f^{\prime}\left(x\right)=\frac{x - 5}{2 x^{\frac{3}{2}}}$$$ (steps can be seen here).

Next, evaluate the derivative at the given point.

$$$f^{\prime}\left(9\right)=\frac{2}{27}$$$.

Now, find the second derivative of the function evaluated at the point: $$$f^{\prime \prime}\left(9\right)$$$.

Find the second derivative: $$$f^{\prime \prime}\left(x\right)=\frac{15 - x}{4 x^{\frac{5}{2}}}$$$ (steps can be seen here).

Next, evaluate the second derivative at the given point.

$$$f^{\prime \prime}\left(9\right)=\frac{1}{162}$$$.

Plugging the found values, we get that $$$Q(x)\approx \frac{14}{3}+\frac{2}{27}\left(x-\left(9\right)\right)+\frac{1}{2}\left(\frac{1}{162}\right)\left(x-\left(9\right)\right)^2$$$.

Simplify: $$$Q(x)\approx \frac{x^{2}}{324} + \frac{x}{54} + \frac{17}{4}$$$.

Answer: $$$Q(x)\approx \frac{x^{2}}{324} + \frac{x}{54} + \frac{17}{4}$$$.