Для вычисления производных функции
может быть использовано выражение:
, где m – порядок производной;
– функция, аппроксимирующая функцию
;
– погрешность аппроксимации функции
. В качестве
можно принять частичную сумму ряда или интерполяционную функцию. Тогда
определяется остаточным членом ряда или интерполяционной формулы. За приближенное значение производной
-го порядка
можно принять значение соответствующей производной
, то есть
. Величина
, характеризующая отклонение приближенного значения производной от ее истинного значения, называется погрешностью аппроксимации производной. При численном дифференцировании функции, заданной в виде таблицы с шагом
, эта погрешность зависит от
, и ее записывают в виде
, где
– показатель степени, называемый порядком погрешности аппроксимации производной. При этом принимается
<1. Оценку погрешности можно проиллюстрировать с помощью ряда Тэйлора:
.
Если
задана в виде таблицы значений
,
, то ряд Тэйлора с точностью до членов порядка
при
,
запишется:
. Отсюда найдем значение производной в точке
:
.