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高等数学:高阶导数在线求解

【摘要】:一、高阶导数一般地,若函数y=f的导数y′=f′仍然可导,这个导数就称为原来函数y=f的二阶导数,记作y″,f″或.类似地,若y″=f″的导数存在,称为y=f的三阶导数,记作y,f或.一般地,如果y=f的(n-1)阶导数y(n-1)=f(n-1)的导数存在,其导数就称为y=f的n阶导数,记作y,f或.二阶和二阶以上的导数统称为高阶导数.例1 求n次多项式y=a0xn+a1xn-1+…

一、高阶导数

一般地,若函数y=fx)的导数y′=f′x)仍然可导,这个导数就称为原来函数y=fx)的二阶导数,记作y″f″x)或978-7-111-33187-2-Chapter02-136.jpg.

类似地,若y″=f″x)的导数存在,称为y=fx)的三阶导数,记作y‴f‴x)或978-7-111-33187-2-Chapter02-137.jpg.

一般地,如果y=fx)的(n-1)阶导数yn-1)=fn-1)(x)的导数存在,其导数就称为y=fx)的n阶导数,记作yn),fn)(x)或978-7-111-33187-2-Chapter02-138.jpg.

二阶和二阶以上的导数统称为高阶导数.

例1 求n次多项式y=a0xn+a1xn-1+…+an-1x+an的各阶导数.

y′=na0xn-1+(n-1)a1xn-2+…+an-1

y″=nn-1)a0xn-2+(n-1)(n-2)a1xn-3+…+2an-2

继续求导下去,易知

yn)=na0它是一个常数,则

yn+1)=yn+2)=…=0.

例2 求y=ex的各阶导数.

解 由(ex=ex,易知,对任何n,有(ex)(n)=ex.(www.chuimin.cn)

例3 求y=sinx的各阶导数.

978-7-111-33187-2-Chapter02-139.jpg

同理可得,978-7-111-33187-2-Chapter02-142.jpg.

类似于一阶导数的运算法则,高阶导数有如下公式:

1)(u±v)(n)=un)±vn);2)(Cu)(n)=Cun)(C为常数).

二、隐函数及参数方程所确定的函数的高阶导数

例4 由参数方程978-7-111-33187-2-Chapter02-143.jpg确定yx的函数,若x=φt)与y=ψt)都是二阶可导的,且φ′t)≠0,求yx的二阶导数978-7-111-33187-2-Chapter02-144.jpg.

978-7-111-33187-2-Chapter02-145.jpg978-7-111-33187-2-Chapter02-146.jpg.

例5 求由方程978-7-111-33187-2-Chapter02-147.jpg所确定的隐函数y的二阶导数978-7-111-33187-2-Chapter02-148.jpg.

解 应用隐函数的求导方法,得978-7-111-33187-2-Chapter02-149.jpg,于是978-7-111-33187-2-Chapter02-150.jpg.

上式两边再对x求导得