logo search
Метод посібник Вища матем

Диференціали вищих порядків

Нехай дано функцію однієї незалежної змінної y = f(x).

Означення. Диференціалом другого порядку або другим диференціалом функції y = f(x) у деякій фіксованій точці називається диференціал першого диференціала в цій точці, який позначається d2(y) = d(dy), за умови, що х є незалежною змінною.

Диференціалом третього порядку або третім диференціалом називається диференціал другого диференціала

d3(y) = d(d2y),

за умови, що х є незалежною змінною.

Взагалі диференціалом n-го порядку або n-м диференціалом функції y = f(x) називається диференціал її (n-1)-го диференціала

dn(y) = d(dn-1y),

за умови, що х є незалежною змінною.

При обчисленні диференціалів вищих порядків треба брати до уваги, що dx є довільне незалежне від х число, яке при диференціюванні по х слід розглядати як сталий множник. Так,

d2y = d(dy) = d(y'dx) = (y"dx)dx ,

d2y = y''dx2,

d3y = d(y"dx2)= y"dx3.

Взагалі dny = y(n)dxn.

Приклад. Знайти диференціал другого порядку функції у = sin2 x.

Розв’язання

Маємо:

dy = 2 sin x cos xdx = sin 2xdx,

d2y = d (sin 2xdx) = 2 cos 2xdx2.

Відповідь. d2y = 2 cos 2xdx2.

Приклади для самостійного розв’язування

1. Знайти у//, якщо у = (х+1)е .

2. Знайти похідну третього порядку для функції у = sin (5x+4).

3. Знайти функцій:

а) z = yln x;

б) z = arcsin xy.

4. Знайти диференціал другого порядку функції у = sin2х.

5. Знайти диференціал другого порядку функції U = xy2x2y.

6.2. Застосування диференціального числення до дослідження функцій та побудови їх графіків

Література

  1. Барковський В.В., Барковська Н.В. Математика для економістів: Вища математика. – К.: Національна академія управління, 1997. – 397 с. (с. 219 - 231).

  1. Математика для техникумов. Алгебра и начала анализа: Учебник. Под ред. Г.Н.Яковлева. – М.: Наука, 1987. – 464 с. (с. 332 - 360).

  1. Овчинников П.П. та ін. Вища математика: Підручник. – К.: Техніка, 2000. – 592с. (с. 399 - 415).

  1. Шкіль М.І. Алгебра і початки аналізу – Зодіак-ЕКО, 2001. – 656 с. (с.342 - 368).