Funzioni definite parametricamente.  Derivata di una funzione definita in modo parametrico

Funzioni definite parametricamente. Derivata di una funzione definita in modo parametrico

La derivata di una funzione data implicitamente.
Derivata di una funzione definita parametricamente

In questo articolo, considereremo altre due attività tipiche che si trovano spesso in lavoro di controllo Su matematica superiore. Per padroneggiare con successo il materiale, è necessario essere in grado di trovare derivati ​​almeno a un livello medio. Puoi imparare a trovare derivati ​​quasi da zero su due lezioni di base e Derivata di una funzione composta. Se tutto è in ordine con le capacità di differenziazione, allora andiamo.

Derivata di una funzione definita implicitamente

O, in breve, la derivata di una funzione implicita. Che cos'è una funzione implicita? Ricordiamo innanzitutto la definizione stessa di funzione di una variabile:

Funzione di una variabileè la regola che ogni valore della variabile indipendente corrisponde ad uno ed un solo valore della funzione.

La variabile viene chiamata variabile indipendente o discussione.
La variabile viene chiamata variabile dipendente o funzione .

Finora abbiamo considerato le funzioni definite in esplicito modulo. Cosa significa? Organizziamo un debriefing su esempi specifici.

Considera la funzione

Vediamo che a sinistra abbiamo una "y" solitaria e a destra - solo x. Cioè, la funzione esplicitamente espresso in termini di variabile indipendente.

Consideriamo un'altra funzione:

Qui le variabili e si trovano "misti". E impossibile in alcun modo esprimere "Y" solo tramite "X". Quali sono questi metodi? Trasferire termini da parte a parte con cambio di segno, parentesi, fattori di lancio secondo la regola della proporzione, ecc. Riscrivi l'uguaglianza e cerca di esprimere "y" in modo esplicito:. Puoi girare e capovolgere l'equazione per ore, ma non ci riuscirai.

Consentitemi di introdurre: - un esempio funzione implicita.

Nel corso dell'analisi matematica, è stato dimostrato che la funzione implicita esiste(ma non sempre), ha un grafico (proprio come una funzione "normale"). È lo stesso per una funzione implicita. esiste derivata prima, derivata seconda, ecc. Come si suol dire, tutti i diritti delle minoranze sessuali sono rispettati.

E in questa lezione impareremo come trovare la derivata di una funzione data implicitamente. Non è così difficile! Restano in vigore tutte le regole di differenziazione, la tavola delle derivate delle funzioni elementari. La differenza sta in un punto peculiare, che considereremo ora.

Sì, ti farò sapere buone notizie- i compiti discussi di seguito vengono eseguiti secondo un algoritmo piuttosto rigido e chiaro senza un sasso davanti a tre binari.

Esempio 1

1) Nella prima fase, appendiamo i tratti su entrambe le parti:

2) Usiamo le regole di linearità della derivata (le prime due regole della lezione Come trovare la derivata? Esempi di soluzioni):

3) Differenziazione diretta.
Come differenziare e completamente comprensibile. Cosa fare dove ci sono "giochi" sotto i tratti?

- solo per disonore, la derivata di una funzione è uguale alla sua derivata: .

Come differenziare
Qui abbiamo funzione complessa. Come mai? Sembra che sotto il seno ci sia solo una lettera "Y". Ma il fatto è che solo una lettera "y" - È UNA FUNZIONE IN SE STESSA(vedi la definizione all'inizio della lezione). Quindi, il seno è una funzione esterna, è una funzione interna. Usiamo la regola di differenziazione di una funzione complessa :

Il prodotto è differenziabile secondo la regola abituale :

Nota che è anche una funzione complessa, qualsiasi "giocattolo twist" è una funzione complessa:

Il design della soluzione stessa dovrebbe assomigliare a questo:


Se ci sono parentesi, aprile:

4) Sul lato sinistro, raccogliamo i termini in cui c'è una "y" con un tratto. A lato destro- trasferiamo tutto il resto:

5) Sul lato sinistro, prendiamo la derivata tra parentesi:

6) E secondo la regola della proporzione, riduciamo queste parentesi al denominatore del lato destro:

Il derivato è stato trovato. Pronto.

È interessante notare che qualsiasi funzione può essere riscritta implicitamente. Ad esempio, la funzione si può riscrivere così: . E differenziarlo in base all'algoritmo appena considerato. In effetti, le frasi "funzione implicita" e "funzione implicita" differiscono in una sfumatura semantica. La frase "funzione implicitamente definita" è più generale e corretta, - questa funzione è data implicitamente, ma qui puoi esprimere "y" e presentare la funzione in modo esplicito. La frase "funzione implicita" indica una funzione implicita "classica", quando "y" non può essere espressa.

Il secondo modo per risolvere

Attenzione! Puoi familiarizzare con il secondo metodo solo se sai come trovare con sicurezza derivate parziali. Principianti e manichini di calcolo, per favore non leggere e saltare questo paragrafo, altrimenti la testa sarà un completo pasticcio.

Trova la derivata della funzione implicita nel secondo modo.

Spostiamo tutti i termini sul lato sinistro:

E consideriamo una funzione di due variabili:

Allora la nostra derivata può essere trovata dalla formula
Troviamo le derivate parziali:

In questo modo:

La seconda soluzione consente di eseguire un controllo. Ma non è desiderabile redigere una versione finale del compito per lui, poiché le derivate parziali vengono padroneggiate in seguito e uno studente che studia l'argomento "Derivata di una funzione di una variabile" non dovrebbe conoscere le derivate parziali.

Diamo un'occhiata a qualche altro esempio.

Esempio 2

Trova la derivata di una funzione data implicitamente

Appendiamo i tratti su entrambe le parti:

Usiamo le regole di linearità:

Trovare derivati:

Espandendo tutte le parentesi:

Trasferiamo tutti i termini con sul lato sinistro, il resto - sul lato destro:

Risposta finale:

Esempio 3

Trova la derivata di una funzione data implicitamente

Soluzione completa ed esempio di progetto alla fine della lezione.

Non è raro che le frazioni appaiano dopo la differenziazione. In questi casi, le frazioni devono essere scartate. Diamo un'occhiata a altri due esempi.

Esempio 4

Trova la derivata di una funzione data implicitamente

Concludiamo entrambe le parti sotto i tratti e utilizziamo la regola della linearità:

Differenziamo usando la regola di differenziazione di una funzione complessa e la regola di differenziazione del quoziente :


Espandendo le parentesi:

Ora dobbiamo eliminare la frazione. Questo può essere fatto in seguito, ma è più razionale farlo subito. Il denominatore della frazione è . Moltiplicare sul . Nel dettaglio, sarà simile a questo:

A volte dopo la differenziazione compaiono 2-3 frazioni. Se avessimo un'altra frazione, ad esempio, l'operazione dovrebbe essere ripetuta: moltiplicare ogni termine di ogni parte sul

Sul lato sinistro, lo mettiamo fuori parentesi:

Risposta finale:

Esempio 5

Trova la derivata di una funzione data implicitamente

Questo è un esempio fai da te. L'unica cosa in esso, prima di sbarazzarti della frazione, dovrai prima sbarazzarti della struttura a tre piani della frazione stessa. Soluzione completa e risposta alla fine della lezione.

Derivata di una funzione definita parametricamente

Non sforzare, anche in questo paragrafo è tutto abbastanza semplice. Puoi scrivere la formula generale di una funzione data parametricamente, ma, per essere chiaro, scriverò subito esempio specifico. In forma parametrica, la funzione è data da due equazioni: . Spesso le equazioni non sono scritte tra parentesi graffe, ma in sequenza:,.

La variabile è chiamata parametro e può assumere valori da "meno infinito" a "più infinito". Considera, ad esempio, il valore e sostituiscilo in entrambe le equazioni: . O umanamente: "se x è uguale a quattro, allora y è uguale a uno". Sul piano delle coordinate puoi segnare un punto, e questo punto corrisponderà al valore del parametro. Allo stesso modo, puoi trovare un punto per qualsiasi valore del parametro "te". Come per la funzione "ordinaria", anche per gli indiani d'America di una funzione data parametricamente vengono rispettati tutti i diritti: puoi tracciare un grafico, trovare derivate e così via. A proposito, se è necessario costruire un grafico di una funzione data parametricamente, è possibile utilizzare il mio programma.

Nei casi più semplici è possibile rappresentare esplicitamente la funzione. Esprimiamo il parametro della prima equazione: e sostituiscilo nella seconda equazione: . Il risultato è una normale funzione cubica.

Nei casi più "gravi", un tale trucco non funziona. Ma questo non importa, perché esiste una formula per trovare la derivata di una funzione parametrica:

Troviamo la derivata di "il giocatore rispetto alla variabile te":

Tutte le regole di differenziazione e la tabella delle derivate sono valide, ovviamente, per la lettera , quindi, non vi è alcuna novità nel processo di ricerca dei derivati. Sostituisci mentalmente tutte le "x" nella tabella con la lettera "te".

Troviamo la derivata di "x rispetto alla variabile te":

Ora non resta che sostituire le derivate trovate nella nostra formula:

Pronto. Anche la derivata, come la funzione stessa, dipende dal parametro .

Quanto alla notazione, invece di scrivere nella formula, si potrebbe semplicemente scriverla senza pedice, poiché questa è la derivata “ordinaria” “per x”. Ma c'è sempre una variante in letteratura, quindi non mi discosterò dallo standard.

Esempio 6

Usiamo la formula

A questo caso:

In questo modo:

Una caratteristica di trovare la derivata di una funzione parametrica è il fatto che ad ogni passaggio è vantaggioso semplificare il più possibile il risultato. Quindi, nell'esempio considerato, quando ho trovato, ho aperto le parentesi sotto la radice (anche se potrei non averlo fatto). C'è una grande possibilità che quando si sostituisce e nella formula, molte cose saranno ben ridotte. Sebbene ci siano, ovviamente, esempi con risposte maldestre.

Esempio 7

Trova la derivata di una funzione data parametricamente

Questo è un esempio fai da te.

Nell'articolo I problemi tipici più semplici con una derivata abbiamo considerato esempi in cui è stato richiesto di trovare la derivata seconda di una funzione. Per una funzione data parametricamente, puoi anche trovare la derivata seconda, e si trova con la seguente formula: . È abbastanza ovvio che per trovare la derivata seconda si deve trovare prima la derivata prima.

Esempio 8

Trova la prima e la seconda derivata di una funzione data parametricamente

Troviamo prima la derivata prima.
Usiamo la formula

In questo caso:

Sostituiamo le derivate trovate nella formula. Per semplicità utilizziamo la formula trigonometrica:

La funzione può essere definita in diversi modi. Dipende dalla regola utilizzata durante l'impostazione. La forma esplicita della definizione della funzione è y = f (x) . Ci sono casi in cui la sua descrizione è impossibile o scomoda. Se c'è un insieme di coppie (x; y) che devono essere calcolate per il parametro t nell'intervallo (a; b). Per risolvere il sistema x = 3 cos t y = 3 sin t con 0 ≤ t< 2 π необходимо задавать окружность с центром координат с радиусом равным 3 .

Definizione di funzione parametrica

Quindi abbiamo che x = φ (t) , y = ψ (t) sono definiti su per t ∈ (a ; b) e hanno funzione inversa t = Θ(x) per x = φ(t) , allora in questione sull'impostazione di un'equazione parametrica di una funzione della forma y = ψ (Θ (x)) .

Ci sono casi in cui, per studiare una funzione, è necessario cercare la derivata rispetto a x. Consideriamo la formula per la derivata di una funzione parametricamente data della forma y x " = ψ " (t) φ " (t) , parliamo della derivata del 2° e n° ordine.

Derivazione della formula per la derivata di una funzione parametricamente data

Abbiamo che x = φ (t) , y = ψ (t) , definito e derivabile per t ∈ a ; b , dove x t " = φ " (t) ≠ 0 e x = φ (t) , allora esiste una funzione inversa della forma t = Θ (x) .

Per cominciare, dovresti passare da un'attività parametrica a una esplicita. Per fare ciò, devi ottenere una funzione complessa della forma y = ψ (t) = ψ (Θ (x)) , dove c'è un argomento x .

Sulla base della regola per trovare la derivata di una funzione complessa, otteniamo che y "x \u003d ψ Θ (x) \u003d ψ " Θ x Θ" x.

Questo mostra che t = Θ (x) e x = φ (t) sono funzioni inverse dalla formula della funzione inversa Θ "(x) = 1 φ" (t) , quindi y "x = ψ" Θ (x) Θ " (x) = ψ " (t) φ " (t) .

Passiamo a considerare la risoluzione di diversi esempi utilizzando una tabella di derivate secondo la regola della differenziazione.

Esempio 1

Trova la derivata per la funzione x = t 2 + 1 y = t .

Soluzione

Per condizione, abbiamo che φ (t) = t 2 + 1, ψ (t) = t, quindi otteniamo che φ "(t) = t 2 + 1" , ψ "(t) = t" = 1. È necessario utilizzare la formula derivata e scrivere la risposta nella forma:

y "x = ψ" (t) φ "(t) = 1 2 t

Risposta: y x " = 1 2 t x = t 2 + 1 .

Quando si lavora con la derivata di una funzione, il parametro t specifica l'espressione dell'argomento x attraverso lo stesso parametro t per non perdere la connessione tra i valori della derivata e la funzione parametricamente specificata con l'argomento a cui questi i valori corrispondono.

Per determinare la derivata del secondo ordine di una funzione data parametricamente, è necessario utilizzare la formula per la derivata del primo ordine sulla funzione risultante, quindi otteniamo quella

y""x = ψ"(t)φ"(t)"φ"(t) = ψ""(t) φ"(t) - ψ"(t) φ""(t)φ"( t) 2 φ "(t) = ψ "" (t) φ "(t) - ψ "(t) φ "" (t) φ "(t) 3 .

Esempio 2

Trova le derivate di 2° e 2° ordine della funzione data x = cos (2 t) y = t 2 .

Soluzione

Per condizione, otteniamo che φ (t) = cos (2 t) , ψ (t) = t 2 .

Poi dopo la trasformazione

φ "(t) \u003d cos (2 t)" \u003d - sin (2 t) 2 t " \u003d - 2 sin (2 t) ψ (t) \u003d t 2 " \u003d 2 t

Ne consegue che y x "= ψ" (t) φ "(t) = 2 t - 2 sin 2 t = - t sin (2 t) .

Otteniamo che la forma della derivata del 1° ordine è x = cos (2 t) y x " = - t sin (2 t) .

Per risolverlo, devi applicare la formula della derivata del secondo ordine. Otteniamo un'espressione come

y x "" \u003d - t sin (2 t) φ "t \u003d - t " sin (2 t) - t (sin (2 t)) " sin 2 (2 t) - 2 sin (2 t) = = 1 sin (2 t) - t cos (2 t) (2 t) " 2 sin 3 (2 t) = sin (2 t) - 2 t cos (2 t) 2 sin 3 (2 t)

Quindi impostando la derivata del 2° ordine utilizzando la funzione parametrica

x = cos (2 t) y x "" = peccato (2 t) - 2 t cos (2 t) 2 sin 3 (2 t)

Una soluzione simile può essere risolta con un altro metodo. Quindi

φ "t \u003d (cos (2 t)) " \u003d - sin (2 t) 2 t " \u003d - 2 sin (2 t) ⇒ φ "" t \u003d - 2 sin (2 t) " \u003d - 2 sin (2 t) "= - 2 cos (2 t) (2 t)" = - 4 cos (2 t) ψ "(t) = (t 2)" = 2 t ⇒ ψ "" (t) = ( 2 t) " = 2

Quindi lo otteniamo

y "" x = ψ "" (t) φ " (t) - ψ " (t) φ "" (t) φ " (t) 3 = 2 - 2 sin (2 t) - 2 t (- 4 cos (2 t)) - 2 sin 2 t 3 \u003d \u003d sin (2 t) - 2 t cos (2 t) 2 s i n 3 (2 t)

Risposta: y "" x \u003d sin (2 t) - 2 t cos (2 t) 2 s i n 3 (2 t)

Allo stesso modo, si trovano derivate di ordine superiore con funzioni specificate parametricamente.

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Finora abbiamo considerato le equazioni delle rette sul piano, che mettono in relazione direttamente le coordinate correnti dei punti di queste rette. Tuttavia, viene spesso utilizzato un altro modo per specificare la linea, in cui le coordinate correnti sono considerate come funzioni di una terza variabile.

Siano date due funzioni di una variabile

considerato per gli stessi valori di t. Quindi uno qualsiasi di questi valori di t corrisponde a un certo valore e un certo valore di y e, di conseguenza, a un certo punto. Quando la variabile t attraversa tutti i valori del dominio delle funzioni (73), il punto descrive una retta nel piano C. Le equazioni (73) sono chiamate equazioni parametriche di questa retta e la variabile è chiamata parametro.

Supponiamo che la funzione abbia una funzione inversa Sostituendo questa funzione nella seconda delle equazioni (73), otteniamo l'equazione

esprimendo y come una funzione

Consentiamo di dire che questa funzione è data parametricamente dalle equazioni (73). Il passaggio da queste equazioni all'equazione (74) è chiamato eliminazione del parametro. Quando si considerano funzioni definite parametricamente, l'esclusione del parametro non solo non è necessaria, ma non sempre praticabile.

In molti casi è molto più conveniente chiedere significati diversi parametro, quindi, utilizzando le formule (73), calcola i valori corrispondenti dell'argomento e della funzione y.

Considera degli esempi.

Esempio 1. Sia un punto arbitrario di un cerchio centrato all'origine e raggio R. Le coordinate cartesiane xey di questo punto sono espresse in termini di raggio polare e angolo polare, che indichiamo qui con t, come segue ( cfr. Cap. I, § 3, punto 3):

Le equazioni (75) sono dette equazioni parametriche della circonferenza. Il parametro in essi è l'angolo polare, che varia da 0 a.

Se le equazioni (75) vengono quadrate e sommate termine per termine, allora, per identità, il parametro viene eliminato e si ottiene l'equazione del cerchio nel sistema di coordinate cartesiane, che determina due funzioni elementari:

Ognuna di queste funzioni è specificata parametricamente dalle equazioni (75), ma gli intervalli di variazione dei parametri per queste funzioni sono diversi. Per il primo; il grafico di questa funzione è il semicerchio superiore. Per la seconda funzione, il suo grafico è il semicerchio inferiore.

Esempio 2. Considera un'ellisse allo stesso tempo

e un cerchio centrato all'origine e raggio a (Fig. 138).

Ad ogni punto M dell'ellisse associamo un punto N del cerchio, che ha la stessa ascissa del punto M, e si trova con esso dalla stessa parte dell'asse Ox. La posizione del punto N, e quindi il punto M, è completamente determinata dall'angolo polare t del punto In questo caso, per la loro ascissa comune, otteniamo la seguente espressione: x \u003d a. Troviamo l'ordinata nel punto M dall'equazione dell'ellisse:

Il segno è scelto perché l'ordinata al punto M e l'ordinata al punto N devono avere gli stessi segni.

Pertanto, si ottengono le seguenti equazioni parametriche per l'ellisse:

Qui il parametro t cambia da 0 a .

Esempio 3. Si consideri una circonferenza con centro nel punto a) e raggio a, che ovviamente tocca l'asse x all'origine (Fig. 139). Supponiamo che sia questo cerchio a rotolare senza scivolare lungo l'asse x. Quindi il punto M del cerchio, che coincideva al momento iniziale con l'origine, descrive una retta, che si chiama cicloide.

Deriviamo le equazioni parametriche della cicloide, prendendo come parametro t l'angolo di rotazione del cerchio MSW spostando il suo punto fisso dalla posizione O alla posizione M. Quindi per le coordinate e y del punto M otteniamo le seguenti espressioni:

A causa del fatto che il cerchio rotola lungo l'asse senza scivolare, la lunghezza del segmento OB è uguale alla lunghezza dell'arco VM. Poiché la lunghezza dell'arco VM è uguale al prodotto del raggio a e dell'angolo centrale t, allora . Ecco perchè . Ma, quindi,

Queste equazioni sono le equazioni parametriche della cicloide. Quando si cambia il parametro t da 0 al cerchio si compirà un giro completo. Il punto M descriverà un arco della cicloide.

L'esclusione del parametro t porta qui a espressioni ingombranti ed è praticamente impraticabile.

La definizione parametrica delle linee è particolarmente usata in meccanica e il tempo gioca il ruolo di un parametro.

Esempio 4. Determinare la traiettoria di un proiettile sparato da una pistola con velocità iniziale ad un angolo a rispetto all'orizzonte. La resistenza dell'aria e le dimensioni del proiettile, considerandolo un punto materiale, sono trascurate.

Scegliamo un sistema di coordinate. Per l'origine delle coordinate, prendiamo il punto di partenza del proiettile dalla volata. Dirigiamo l'asse Ox orizzontalmente e l'asse Oy - verticalmente, posizionandoli sullo stesso piano con la volata della pistola. Se non ci fosse forza gravitazionale, allora il proiettile si muoverebbe lungo una linea retta formando un angolo a con l'asse Ox, e per il momento t avrebbe percorso il percorso.Le coordinate del proiettile al momento t sarebbero rispettivamente uguali: . A causa della gravità della terra, il proiettile deve a questo punto scendere verticalmente di un valore, quindi, in realtà, al momento t, le coordinate del proiettile sono determinate dalle formule:

Queste equazioni sono costanti. Quando t cambia, cambiano anche le coordinate del punto di traiettoria del proiettile. Le equazioni sono equazioni parametriche della traiettoria del proiettile, in cui il parametro è il tempo

Esprimendo dalla prima equazione e sostituendola in

la seconda equazione, otteniamo l'equazione della traiettoria del proiettile nella forma Questa è l'equazione di una parabola.

Sia data la funzione in modo parametrico:
(1)
dove c'è una variabile chiamata parametro. E lascia che le funzioni e abbiano derivate a un certo valore della variabile. Inoltre, la funzione ha anche una funzione inversa in qualche intorno del punto. Allora la funzione (1) ha una derivata nel punto, che, in forma parametrica, è determinata dalle formule:
(2)

Qui e sono le derivate delle funzioni e rispetto alla variabile (parametro) . Sono spesso scritti nella seguente forma:
;
.

Allora il sistema (2) può essere scritto come segue:

Prova

Per condizione, la funzione ha una funzione inversa. Indichiamolo come
.
Quindi la funzione originale può essere rappresentata come una funzione complessa:
.
Troviamo la sua derivata applicando le regole di differenziazione di funzioni complesse e inverse:
.

La regola è stata provata.

Dimostrazione nel secondo modo

Troviamo la derivata nel secondo modo, in base alla definizione della derivata della funzione nel punto:
.
Introduciamo la notazione:
.
Allora la formula precedente assume la forma:
.

Usiamo il fatto che la funzione ha una funzione inversa, in prossimità del punto.
Introduciamo la notazione:
; ;
; .
Dividi numeratore e denominatore della frazione per:
.
In , . Quindi
.

La regola è stata provata.

Derivati ​​di ordini superiori

Per trovare derivate di ordini superiori, è necessario eseguire più volte la differenziazione. Supponiamo di dover trovare la derivata seconda di una funzione data in modo parametrico, della forma seguente:
(1)

Secondo la formula (2), troviamo la derivata prima, che è anche determinata parametricamente:
(2)

Denotiamo la derivata prima per mezzo di una variabile:
.
Quindi, per trovare la derivata seconda della funzione rispetto alla variabile, devi trovare la derivata prima della funzione rispetto alla variabile. Anche la dipendenza di una variabile da una variabile è specificata in modo parametrico:
(3)
Confrontando (3) con le formule (1) e (2), troviamo:

Ora esprimiamo il risultato in termini di funzioni e . Per fare ciò, sostituiamo e applichiamo formula della frazione :
.
Quindi
.

Da qui otteniamo la derivata seconda della funzione rispetto alla variabile:

Viene fornito anche in forma parametrica. Si noti che la prima riga può anche essere scritta come segue:
.

Continuando il processo, è possibile ottenere derivate di funzioni da una variabile di ordine terzo e superiore.

Si noti che è possibile non introdurre la notazione per la derivata. Si può scrivere così:
;
.

Esempio 1

Trova la derivata di una funzione data in modo parametrico:

Soluzione

Troviamo derivati ​​di e rispetto a .
Da tabelle derivate noi troviamo:
;
.
Applichiamo:

.
Qui .

.
Qui .

Derivata desiderata:
.

Risposta

Esempio 2

Trova la derivata della funzione espressa attraverso il parametro:

Soluzione

Espandiamo le parentesi usando le formule per funzioni di potere e radici :
.

Troviamo la derivata:

.

Troviamo la derivata. Per fare ciò, introduciamo una variabile e applichiamo formula per la derivata di una funzione complessa.

.

Troviamo la derivata desiderata:
.

Risposta

Esempio 3

Trova la seconda e la terza derivata della funzione data parametricamente nell'esempio 1:

Soluzione

Nell'esempio 1, abbiamo trovato la derivata del primo ordine:

Introduciamo la notazione. Allora la funzione è la derivata rispetto a . È impostato parametricamente:

Per trovare la derivata seconda rispetto a , dobbiamo trovare la derivata prima rispetto a .

Ci distinguiamo rispetto a .
.
Abbiamo trovato la derivata nell'esempio 1:
.
La derivata del secondo ordine rispetto a è uguale alla derivata del primo ordine rispetto a:
.

Quindi, abbiamo trovato la derivata del secondo ordine rispetto alla forma parametrica:

Ora troviamo la derivata del terzo ordine. Introduciamo la notazione. Quindi dobbiamo trovare la derivata prima della funzione , che è data in modo parametrico:

Troviamo la derivata rispetto a . Per fare ciò, riscriviamo in una forma equivalente:
.
Da
.

La derivata del terzo ordine rispetto a è uguale alla derivata del primo ordine rispetto a:
.

Commento

È possibile non introdurre variabili e , che sono rispettivamente derivate di e . Allora puoi scriverlo così:
;
;
;
;
;
;
;
;
.

Risposta

Nella rappresentazione parametrica, la derivata del secondo ordine ha la seguente forma:

Derivata del terzo ordine.