解析函数不仅有一阶导数,而且有各高阶导数,它的值也可以用函数在边界上的值通过积分来表示.但是对于一元实函数来说,它在某一区间上可导,其导数在这区域上是否连续也不一定,更不要说它有高阶导数存在了.关于解析函数的高阶导数我们有下面的定理.定理2 解析函数f(z)的导数仍为解析函数,它的n阶导数为其中C为在函数f(z)的解析区域D内围绕z0 的任何一条正向简单闭曲线,而且它的内部全含于D.证明 设z0为......
2023-10-30
一、高阶导数
一般地,若函数y=f(x)的导数y′=f′(x)仍然可导,这个导数就称为原来函数y=f(x)的二阶导数,记作y″,f″(x)或.
类似地,若y″=f″(x)的导数存在,称为y=f(x)的三阶导数,记作y‴,f‴(x)或.
一般地,如果y=f(x)的(n-1)阶导数y(n-1)=f(n-1)(x)的导数存在,其导数就称为y=f(x)的n阶导数,记作y(n),f(n)(x)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+…+an-1x+an的各阶导数.
解 y′=na0xn-1+(n-1)a1xn-2+…+an-1
y″=n(n-1)a0xn-2+(n-1)(n-2)a1xn-3+…+2an-2
继续求导下去,易知
y(n)=n!a0它是一个常数,则
y(n+1)=y(n+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.
解 ,
同理可得,.
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)=u(n)±v(n);2)(Cu)(n)=Cu(n)(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 由参数方程确定y为x的函数,若x=φ(t)与y=ψ(t)都是二阶可导的,且φ′(t)≠0,求y对x的二阶导数
.
解 .
例5 求由方程所确定的隐函数y的二阶导数
.
解 应用隐函数的求导方法,得,于是
.
上式两边再对x求导得
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