Похідні і диференціали вищих порядків. Функції, задані параметрично, їх диференціювання

План

•Похідні вищих порядків

•Диференціали вищих порядків.

•Похідна другого порядку від функції, заданої параметрично.

6.9. Похідні вищих порядків

Нехай функція задана на деякому проміжку і нехай всередині цього проміжку вона має похідну . Тоді може трапитися випадок, що , будучи функцією від , в деякій точці , а можливо, і в усіх точках цього проміжку, в свою чергу, має похідну. Цю похідну називають похідною другого порядку, або другою похідною, від функції в точці .

Похідна другого порядку позначається одним із символів:

Отже, за означенням похідна другого порядку є похідна першого порядку від похідної першого порядку, тобто

Звідси випливає таке правило знаходження похідної другого порядку: щоб знайти від функції похідну другого порядку, треба знати спочатку від цієї функції похідну першого порядку , а потім від похідної знайти ще похідну першого порядку. Інакше кажучи, щоб знайти , треба функцію продиференціювати два рази.

Приклад. Знайти від функції .

Р о з в ’ я з о к. Знаходимо :

Для знаходження цей результат диференціюємо ще раз. Маємо

Зауваження. Якщо рух матеріальної точки відбувається за законом

то, як вже було з’ясовано, дорівнює швидкості точки в даний момент часу:

Тоді прискорення визначають як похідну першого порядку від швидкості.

Отже, похідній другого порядку можна дати механічну інтерпретацію, а саме: її можна тлумачити як величину, що дорівнює прискоренню рухомої точки в даний момент часу.

Подібно до того як ми означили похідну другого порядку, визначається й похідна третього порядку.

Нехай у кожній внутрішній точці проміжку існує похідна другого порядку . Отже, є функція . Припустимо, що в деякій внутрішній точці має похідну першого порядку .

Похідна першого порядку від похідної другого порядку називається похідною третього порядку, або третьою похідною в точці, і позначається одним із символів:

Отже, за означенням

Звідси й випливає правило знаходження похідної третього порядку, треба функцію послідовно три рази продиференціювати.

Приклад. Знайти від функції .