在物理中,变速直线运动的速度v(t)是位置函数s(t)对时间t的导数,即
而加速度a(t)又是速度v(t)对时间t的变换率,即速度v(t)对时间t的导数,所以
上述导数的导或[s′(t)]′称为s(t)对时间t的二阶导数,记作
如果函数y=f(x)的导数y′=f′(x)仍是x的可导函数,就称y′=f′(x)的导数为函数y=f(x)的二阶导数,记作y″,f″(x
类似地,二阶导数的导数叫作三阶导数,三阶导数的导数叫作四阶导数,一般地,n-1阶的导数叫作n阶导数,分别记作
通常我们称二阶及二阶以上的导数为高阶导数.显然,求高阶导数并不需要更新的方法,只要逐阶求导,一直求到所要求的阶数即可,所以仍可用前面学过的求导方法来计算高阶导数.
例1 已知函数y=arctanx,求y″.
例2 设f(x)=xlnx,求f″(1).
例3 求函数y=-4x3+5x2-6x+的各阶导数.
解 y′=-12x2+10x-6,y″=-24x+10,y‴=-12,…,则
下面介绍几个初等函数的n阶导数.
例4 求幂函数y=xμ,(μ为任意常数)的n阶导数.
例5 求指数函数y=ax(a>0,a≠1)的n阶导数.
解 y′=axlna,y″=ax(lna)2,y‴=ax(lna)3,
例6 求正弦函数y=sinx的n阶导数.
例7 求函数y=ln(1+x)的n阶导数.(www.daowen.com)
高阶导数的运算法则:
设函数u(x),v(x)均有n阶导数,则
上式也称为莱布尼茨公式.
习题 3.3
1.求下列函数的二阶导数.
(1)y=ln(1+x2); (2)y=
(3)y=exsinx; (4)y=ln(x+
2.设函数f(x)=,求f″(0),f″(1)和f″(-1).
3.求f(x)=ln(1-x)的n阶导数.
4.验证函数y=exsinx满足关系式y″-2y′+2y=0.
5.设函数的二阶导数存在,求下列复合函数的二阶导数y″.
(1)y=f(x3); (2)y=lnf(x)(f(x)>0).
6.求下列函数所指定的阶的导数.
(1)y=x3ex,求y(10); (2)y=excosx,求y(4).
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。