Fonctions d’une variable réelle, I, p. 47
Soient f une fonction numérique finie n fois dérivable au point x0, g une fonction vectorielle n fois dérivable au point y0=f(x0). Soient
f(x0+h)=a0+a1h+⋯+anhn+rn(h)g(y0+k)=b0+b1k+⋯+bnkn+sn(k) les développements de Taylor d’ordre
n de
f et
g aux points
x0 et
y0 respectivement. Montrer que la somme des
n+1 termes du développement de Taylor d’ordre
n de la fonction composée
g∘f au point
x0 est égal à la somme des termes de degré
≤n dans le polynôme
b0+b1(a1h+⋯+anhn)+b2(a1h+⋯+anhn)2+⋯+bn(a1h+⋯+anhn)n. En déduire les deux formules suivantes: a)
Dn(g(f(x)))=m1!m2!…mq!∑m1!m2!…mq!n!g(p)(f(x))(1!f′(x))m1⋯(q!f(q)(x))mq la somme étant étendue à tous les systèmes d’entiers positifs
(mi)1≤i≤q tels que
m1+2m2+⋯+qmq=n et
p désignant la somme
m1+m2+⋯+mq. b)
Dn(g(f(x)))=p=1∑np!1g(p)(f(x))(q=1∑p(qp)(−f(x))p−qDn((f(x))q)).