|
Производные высших порядков и анализ функции.
Вторая производная. Вычисление производных высших порядков.
Если дифференцируемая функция f имеет дифференцируемую производную, тогда производная от производной функции f именуется второй производной функции f и обозначается fўў, т.е. fўў=(fў)ў.
Аналогично определяются и производные более высоких порядков, считается, что f(n) есть производная от производной порядка n–1.
Некоторые свойства производных высших порядков.
- ( xk )( n ) = 0 при k < n.
- ( a f + b g)(n) = a f(n) + b g(n)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Дифференциалом второго порядка называется дифференциал, взятый от дифференциала f, считая, что dx в формуле дифференциала функции является константой. Дифференциалом n-го порядка называется дифференциал, взятый от дифференциала n–1-го порядка, считая, что dx в формуле дифференциала является константой. Дифференциал n-го порядка обозначается dnf.
dnf = f(n) (dx)n
Т.е. при вычислении дифференциала n-го порядка производная n-го порядка n раз умножается на dx.
Способы вычисления производных высших порядков.
- Поскольку производная n-го порядка есть производная от n–1-ой производной, то, в первую очередь, для вычисления производной n-го порядка можно применить n-кратное дифференцирование исходной функции. (Это основной способ вычисления старших производных.)
- Можно использовать вышеперечисленные свойства производных высших порядков, однако для применения этих свойств нужно вычислить производные n-го порядка (и младше) для слагаемых и сомножителей, присутствующих в функции, которую нужно продифференцировать.
- Способ прямого дифференцирования очень хорош, когда нужно рассчитать вторую или третью производную, но что делать когда нужно рассчитывать, скажем, производную 13-го порядка? Здесь может помочь метод индукции : по первым нескольким производным определяется примерная зависимость вида производной ее порядкового номера, а затем эта зависимость доказывается путем дифференцирования n-ой производной. Если полученный вид n+1-ой производной совпадет с прогнозом, значит дифференцирование выполнено правильно.
|
Введите Рег № и Пароль,
а затем выберите
Параграф или № задания,
чтобы увидеть
полный текст или подробное решение
|