高阶导数的分析与求解
2021-12-11张延利
安家(校外教育) 2021年51期

摘要:高阶导数的求解和应用是微积分导数部分的重要章节,计算方法采用逐次求导的方式进行。在高阶导数的应用过程中常遇到含参数类型的问题求解,需灵活变通求解思路,寻求解题的规律,得到正确的答案。
关键词:函数;高阶导数;参数
中图分类号 G 712 文献标识码 A
1 高阶导数的定义
定义1 一般地[1],如果函数的导函数仍然可导,则的导数叫作函数的二阶导数,记作或,即
相应地,把叫作函数的一阶导数.通常对一阶导数不指明它的阶数.
类似地[2],函数的二阶导数的导数叫作的三阶导数,三阶导数的导数叫作四階导数,…,一般地,的(-l)阶导数的导数叫作的阶导数,分别记作
或或
二阶及二阶以上的导数统称为高阶导数.
2高阶导数的计算
为便于对高阶导数进行计算,按照问题解答类型进行分类求解。
2.1 具体函数指定阶数类型
(1)不复合的具体函数指定阶数
此类题型采用高阶导数定义[3],逐次求导进行解答。
例1 设函数,求和.
解:1).
2).
(2)复合的具体函数指定阶数
此类题型采用高阶导数定义,利用复合函数逐次求导进行解答。
例2 设函数,求.
解: 因,
所以.
2.2 归纳推导类型
(1)周期变化类
利用试求具体阶数导数,推导出求导结果规律。
例3 设函数,求.
解:
因,
所以在求高阶导数过程中最小正周期为4,,。
参数变化类
利用试求具体阶数导数[4],结合导数结果与参数变化的关系,得到答案。
例4 设函数,求.
解: 因,.
注:可以采用取特殊值法试求结果规律方式进行。
例5 设函数,求.
解: 因,.
例6 设函……
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