224 Erster Teil. Differential-Rechnung.
Dem Wesen nach lösen die Taylorsche und die Mac
lau rin sehe Reihe die nämliche Aufgabe*): die Entwicklung
einer Funktion in eine Potenzreihe; die erstere leistet dies an
einer beliebigen Stelle des Intervalls (a, ß), die letztere nimmt
die Null zum Ausgangspunkte.
In den folgenden Artikeln werden wir uns mit der Ent
wicklung einiger elementaren Funktionen in Potenzreihen nach
der Variablen x befassen und in diesen Reihen zunächst ein
Hilfsmittel erhalten, die Werte dieser Punktionen für jeden
zulässigen Wert der Variablen mit jedem gewünschten Grade
der Genauigkeit zu berechnen. •
95. Exponentialreihen. Die natürliche Potenz e? ist
eine Funktion, deren n-ter Differentialquotient für jedes
n= 1,2,--- ihr selbst gleichkommt (41, 3)), mit ihr zugleich
stetig bleibt für jeden endlichen Wert von x, und für x = 0
den Wert 1 annimmt. Da ferner das Restglied
(16)
1 • 2 • • ■ n X
n
bei jedem endlichen Werte von x mit wachsendem n gegen
Null konvergiert (92), so gilt für jedes x der Ansatz;
<17) e '=l + f + iTs + ----
Setzt man x = 1, so ergibt sich eine unendliche Reihe
zur Berechnung der Zahl e selbst (30), nämlich
(18)
+ •••
Aus dieser Darstellung von e läßt sich die Stellung dieser
Zahl im Bereiche der reellen Zahlen näher kennzeichnen. Zu
nächst ist e keine rationale Zahl; bricht man nämlich bei dem
(n + l)-ten Glied ab, so ist der Rest
*) Die nachmals zu einem Fundamentalsatz der Differentialrechnung
gewordene Taylorsche Reihe findet sich zum erstenmal in Brook
Taylor’s Methodus incrementorum directa et inversa, London 1715. Der
Fall x — 0 ist zuerst von Colin Maclaurin in dem Werke Treatise of
fluxions, Edinburgh 1742 benutzt und später nach ihm benannt worden.