Производные высших порядков

Производные высших порядков явно заданной функции

 

Производная (х) функции у = f(х) есть также функция от х и называется производной первого порядка.

Если функция ‚ (х) дифференцируема, то ее производная называется

производной второго порядка и обозначается (или х),

Итак .

Производная от производной второго порядка, если она существует, называется производной третьего порядка и обозначается у” (или ‚“(х),

Итак, ,

Производной n-го порядка (или n-й производной) называется производная от производной (n— 1) порядка:

Производные порядка выше первого называются производными высших порядков.

Начиная с производной четвертого порядка, производные обозначают римскими цифрами или числами в скобках ( или — производная пятого порядка).

.

Механический смысл производной второго порядка

 

Пусть материальная точка М движется прямолинейно по закону

S= f(t). Как уже известно, производная равна скорости точки в дан-

ный момент времени: .

Покажем, что вторая пронзводная от пути по времекп есть величина

ускореня прямолинейного движения точки, т. е. = а.

Пусть в момент времени t скорость точки равна V, а в момент t+ -

скорость равна V+ , т. е. за промежуток времени . скорость измени-

лась на величину .

Отношение выражает среднее ускорение движения точки за время . Предел этого отношения при называется ускорением точки М

в данный момент t и обозначается буквой а: .

Но V= . Поэтому а= ( ) , т. е. а =

.Производные высших порядков от функций, заданных параметрически

 

Пусть функция у = f(х) задана параметрическими уравнениями

Как известно, первая производная у находится по формуле

(23.1)

Найдем вторую производную от функции заданной параметрически.

Из определения второй производной и равенства (23.1) следует, что

, т.е.

 

 

Аналогично получаем

 

,…

 

Пример 23.3. Найти вторую производную функции

Решение: По формуле (23.1)

.

Тогда по формуле (23.2)

 

.

 

Заметим, что найти можно по преобразованной формуле (23.2):

запоминать которую вряд ли стоит.

 

 

13 тема. ДИФФЕРЕНЦИАЛ ФУНКЦИИ