二階導數公式推導過程
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設x = f(t) 且 y = g(t)
理解為在一階導數的基礎上,對x再次求導。個人理解:d(dy/dx)/dx整體可以看作先對t求導,再令t對x求導而括號中的dy/dx則是g’(t)/f’(t)得出第一個等號後的式子。之後在算乘號左側的部分時,視為對t的求導,且是除法形式的求導:
子導母不導-子不導母導 ------------------------------ 分母的平方 123123
(以上三行假裝是分數形式……)之後的部分就很好理解,按部就班即可
最終結論公式
=d(dy)/dx*dx=d²y/dx²
dy是微元,書上的定義dy=f'(x)dx,因此dy/dx就是f'(x),即y的一階導數。
dy/dx也就是y對x求導,得到的一階導數,可以把它看做一個新的函數。
d(dy/dx)/dx,就是這個新的函數對x求導,也即y的一階導數對x求導,得到的就是二階導數。
函數凹凸性
設f(x)在[a,b]上連續,在(a,b)內具有一階和二階導數,那麼
(1)若在(a,b)內f''(x)>0,則f(x)在[a,b]上的圖形是凹的。
(2)若在(a,b)內f’‘(x)<0,則f(x)在[a,b]上的圖形是凸的
推導步驟如下:y=f(x)要求d^2x/dy^2dx/dy=1/(dy/dx)=1/y'd^2x/dy^2=d(dx/dy)/dx*dx/dy=-y''/y'^2*1/y'=-y''/y'^3拓展資料:反函數的導函數:在這裏要説明的是,y=f(x)的反函數應該是x=f-1(y)。
只不過在通常的情況下,我們將x寫作y,y寫作x,以符合習慣。所以,雖然反函數和直接函數不互為倒數,但是各自導函數求出後,二者卻是互為倒數。