解答题 17.设a,b,n都是常数,.已知
【正确答案】 先将φ(x)=arctanx按麦克劳林公式展开至n=7.有φ(0)=0,φ″(0)=0.由有φˊ(x)(1+x2)=1,记φˊ(x)=g(x),得
g(x)(1+x2)=1.
将上式两边对x求n阶导数,由莱布尼茨高阶导数公式,有
g(n)(x)(1+x2)+Cn1g(n-1)(x)·2x+Cn2g(n-2)(x)·2=0,n=2,3,…,
以x=0代入,得
g(n)(0)+n(n-1)g(n-2)(0)=0
g(n)(0)=-n(n-1)g(n-2)(0)
即φ(n+1)(0)=-n(n-1)φ(n-1)(0)n=2,3,….
由于已有φ(0)=0,φˊ(0)=1,φ″(0)=0,再由递推公式(*)得
φ"' (0)=-2φˊ(0)=-2,φ(4)(0)=0,
φ(5)(0)=-12φ"' (0)=24,φ(6)(0)=0,
φ(7)(0)=-30φ(5)(0)=-720.

要使n尽可能的大,并使上述极限存在且不为零,先令

试之,得的分子中x7的系数,得

取n=7,上式成为
【答案解析】