Soit un intervalle de et une fonction de classe sur .
On a alors la formule suivante :
C'est la formule de Taylor avec reste intégrale d'ordre .
Le terme est dit le reste intégrale d'ordre .
Remarque : Formule de "Taylor - Maclaurin" En posant , la formule de Taylor avec reste intégrale s'écrit :
Et en particulier, si , on obtient ce qu'on appelle la formule de Taylor-Maclaurin :
Exemples : Pour :
2. Inégalité de Taylor - Lagrange
Soit un intervalle de une fonction de classe sur , alors :
avec : C'est l'inégalité de Taylor-Lagrange.
3. Formule de Taylor - Young
Soit un intervalle de et une fonction fois dérivable au point .
Alors : Et on note : C'est la formule de Taylor - Young.
Exemples : .
II. Développements limités
1. Généralités
Définition i) : Soit un intervalle de contenant , et .
On dit que admet un développement limité d'ordre au point lorsqu'il existe tel que pour :
avec et on note : Cette expression s'appelle le developpement limité d'ordre de au point .
Définition ii) : Soit un intervalle contenant et .
On dit que admet un développement limité au point si la fonction définie par : admet un développement limité au point .
c'est-à-dire :
Remarque : Toute l'étude suivante concerne les développements limités au point mais se généralise aisément d'après la définition ii) précédente aux développements limités au point quelconque.
Vocabulaire : Avec les hypothèses et les résultats de la définition i) :
La partie est appelée la partie régulière du développement limité.
La partie est appelée la partie complémentaire du developpement limité.
Notation : L'ensemble des fonctions admettant un developpement limité à l'ordre en un point est noté .
Proposition : Si alors C'est-à-dire :
Si alors : .
2. Opérations sur les developpements limités
Linéarité : Soit respectivement de parties régulières et Alors de partie regulière .
Produit : Soit respectivement de parties régulières .
Alors de partie regulière obtenue à partir de en ne conservant que les termes de degré inférieur ou égal à (c'est-à-dire tronqué à l'ordre ).
Composition : Soit avec respectivement de parties régulières .
Alors dont la partie régulière est tronqué à l'ordre .
Inverse : Soit tel que .
Alors .
Primitive : Soit continue avec de partie régulière .
Alors si est une primitive de alors avec :
.
3. Formule de quelque developpements limités usuels en 0 :