二阶导数 几何意义

二阶导数 几何意义,第1张

二阶导数(second derivative)是一种数学概念,表示一个函数的一阶导数的导数。

一阶导数是一个函数的斜率,可以用来描述函数的单调性。二阶导数则是一阶导数的变化率,可以用来描述函数的曲率。

对于函数 y=f(x),它的一阶导数为:

f'(x) = (dy/dx) = (df/dx)

其中 f'(x) 表示函数 y=f(x) 的一阶导数,dy/dx 表示导数的另一种表示方法,df/dx 表示函数变化率的另一种表示方法。

函数 y=f(x) 的二阶导数为:

f''(x) = (d^2y/dx^2) = (d^2f/dx^2)

其中 f''(x) 表示函数 y=f(x) 的二阶导数,d^2y/dx^2 表示二阶导数的另一种表示方法,d^2f/dx^2 表示函数曲率的另一种表示方法。

二阶导数的正负性可以用来判断函数的单峰性或双峰性。如果二阶导数为正,那么函数在该点处的曲率为正,函数在该点处呈凹函数;如果二阶导数为负,那么函数在该点处的曲率为负,函数在该点处呈凸函数。

函数二阶可导说明该函数在某个数值阶段存在一个最大值或者一个最小值。二阶导数可以反映图象的凹凸,二阶导数大于0,图象为凹;二阶导数小于0,图象为凸;二阶导数等于0,不凹不凸。

二阶导数是原函数导数的导数,是将原函数进行二次求导。一般函数y=f(x)的导数y‘=f’(x)仍然是x的函数,则y’=f‘(x)的导数叫做函数y=f(x)的二阶导数。二阶导数的意义是观察切线斜率变化的速度。观察函数的凹凸性,函数是向上突起的,还是向下突起的。

u = abcxyz

∂u/∂x = abcyz

∂u/∂y = abcxz

∂u/∂z = abcxy

举个例子:设z=f(x+y2,3x-2y),f具有二阶连续偏导数,求az/ax,a2z/axay解:az/ax=f1+3f2a2z/axay=(f11*2y-2f12)+3(f212y-2f22)如果f1是z对第一个中间变量u的偏导数az/au*au/ax,那么f1设z=f(x+y2,3x-2y),f具有二阶连续偏导数,求az/ax,a2z/axay

扩展资料:

求二阶偏导数的方法:

当函数 z=f(x,y) 在 (x0,y0)的两个偏导数 f'x(x0,y0) 与 f'y(x0,y0)都存在时,我们称 f(x,y) 在 (x0,y0)处可导。如果函数 f(x,y) 在域 D 的每一点均可导,那么称函数 f(x,y) 在域 D 可导。

此时,对应于域 D 的每一点 (x,y) ,必有一个对 x (对 y )的偏导数,因而在域 D 确定了一个新的二元函数,称为 f(x,y) 对 x (对 y )的偏导函数。简称偏导数。

按偏导数的定义,将多元函数关于一个自变量求偏导数时,就将其余的自变量看成常数,此时他的求导方法与一元函数导数的求法是一样的。

设有二元函数 z=f(x,y) ,点(x0,y0)是其定义域D 内一点。把 y 固定在 y0而让 x 在 x0 有增量 △x ,相应地函数 z=f(x,y) 有增量(称为对 x 的偏增量)△z=f(x0+△x,y0)-f(x0,y0)。

如果 △z 与 △x 之比当 △x→0 时的极限存在,那么此极限值称为函数 z=f(x,y) 在 (x0,y0)处对 x 的偏导数,记作 f'x(x0,y0)或函数 z=f(x,y) 在(x0,y0)处对 x 的偏导数。

把 y 固定在 y0看成常数后,一元函数z=f(x,y0)在 x0处的导数。同样,把 x 固定在 x0,让 y 有增量 △y ,如果极限存在那么此极限称为函数 z=(x,y) 在 (x0,y0)处对 y 的偏导数。记作f'y(x0,y0)。

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