小編整理: 二階導數是一階導數的導數,它表示一階導數的變化率。從原理上,它反映了一階導數在某一點(diǎn)的斜率,也就是函數在該點(diǎn)變化的快慢程度。
具體來(lái)說(shuō),如果二階導數大于0,則一階導數在該點(diǎn)附近上升,函數在該點(diǎn)附近較陡峭,圖像在該點(diǎn)附近呈凹形;如果二階導數小于0,則一階導數在該點(diǎn)附近
下降 ,函數在該點(diǎn)附近較平緩,圖像在該點(diǎn)附近呈凸形。
從另一個(gè)角度來(lái)看,二階導數也可以用來(lái)判斷函數的極值點(diǎn)。如果一個(gè)點(diǎn)是函數的極值點(diǎn),那么在該點(diǎn)附近,一階導數等于0,而二階導數必須為0。因此,通過(guò)判斷二階導數是否為0,可以確定函數是否有極值點(diǎn)。
總之,二階導數是研究函
數圖 像的重要工具,它可以
幫助 我們更好地理解函數的性質(zhì)和變化趨勢。
二階導數 二階導數是 一階導數 的導數,從原理上,它表示一階導數的變化率;從圖形上看,它反映的是 函數圖像 的凹凸性。
基本信息
外文名
the second derivative test
代數記法
幾何意義 (1)切線(xiàn)斜率變化的速度,表示的是一階導數的變化率。
(2) 函數的凹凸性 (例如加速度的方向總是指向軌跡曲線(xiàn)凹的一側)。 這里以物理學(xué)中的瞬時(shí)加速度為例:
可如果加速度并不是恒定的,某點(diǎn)的加速度表達式就為:
將這種思想應用到函數中即是數學(xué)所謂的二階導數
定義 以導數定義法定義:如果函數 的導數 在x處可導,則稱(chēng) 的導數為函數 在點(diǎn)x處的二階導數,記為 。 以極限定義法定義:函數 在 處的二階導數 是 導函數 在 處的導數,即
物理意義 這種導數的導數 或 稱(chēng)為 對 的二階導數,記作 所以,直線(xiàn)運動(dòng)的加速度就是位置函數是s(t)對時(shí)間t的二階導數。
性質(zhì) (1)如果一個(gè)函數 在某個(gè)區間 上有 (即二階導數)>0 恒成立 ,那么對于區間 上的任意 總有: ,如果總有 成立,那么上式的 不等號 反向。 幾何的直觀(guān)解釋?zhuān)喝绻粋€(gè)函數 f(x) 在某個(gè)區間I上有 (即二階導數)>0恒成立,那么在區間 上 的圖象上的任意兩點(diǎn)連出的一條線(xiàn)段,這兩點(diǎn)之間的函數圖象都在該線(xiàn)段的下方,反之在該線(xiàn)段的上方。 (2)判斷函數極大值以及極小值。
結合一階、二階導數可以求函數的極值。當一階導數等于0,而二階導數大于0時(shí),為極小值點(diǎn)。當一階導數等于0,而二階導數小于0時(shí),為極大值點(diǎn);當一階導數和二階導數都等于0時(shí),為駐點(diǎn)。
(3)函數凹凸性。
例題 解:用導數定義求解: