Рассмотрим уравнение
где ,
− дважды дифференцируемые функции на некотором промежутке
; пусть, кроме того, функция
строго возрастает (или убывает) на
и ни в одной точке этого промежутка
не равна 0. В пункте 20.7 доказано, что в этом случае уравнения (2) задают функцию
, и производная этой функции равна
Бывает также, что производные по параметру обозначают так:
,
. Тогда формула (3) принимает вид:
. Найдём вторую производную функции
:
ДИФФЕРЕНЦИАЛЫ ВЫСШИХ ПОРЯДКОВ
Однородную линейную функцию называют линейной формой.
Напомним, что если функция дифференцируема в точке
, то
дифференциалом в x называют линейную форму
.
Аналогично, если дифференцируема дважды в точке
,
то ее вторым дифференциалом называют квадратичную форму .
Вообще, n-ым дифференциалом в точке x будет n-ичная
форма (в предположении, что
существует).
Для n-го дифференциала в точке x используют обозначение
или, более
строго .
Таким образом, по определению,
=
для всех
Î
.
Согласно этому определению, есть n-я степень функции
и
потому используют обозначение . Тогда
для всех
Î
, или
.
Форма записи n-го дифференциала не инвариантна
уже при n=2. Действительно, подставляя вместо дифференцируемую
функцию в левую часть формулы (при n=2), получим
=
а в результате такой же подстановки в правую часть, имеем
.(5)
Правые части этих формул отличаются слагаемым .
Вообще говоря, это слагаемое не равно нулю. Однако если - линейная функция,
то и, вообще, для любого
имеет место равенство
,
откуда следует, что формула будет верна и для линейной функции .
ЭЛАСТИЧНОСТЬ И ЕЁ СВОЙСТВА
Определение. Пусть функция y определена в некоторой окрестности точки x, дифференцируема в точке x и y(x) ≠ 0. Эластичностью функции y в точке x называется величина
(y) =
Если предположить, что x , то можно рассматривать величину
,
которая характеризует величину относительного изменения y в результате соответствующего относительного изменения x; например, процентное изменение спроса на товар в результате однопроцентного изменения цены этого товара. Тогда следует, что
Если y>0, то
по теореме о производной сложной функции.
Если y<0, то ,
поэтому при y<0
Следовательно,
при y>0
при y<0
Обе эти формулы можно объединить в одну:
Теорема. 1) Если u, v – функции, для которых определены эластичности и
,
То: =
+
-
.
2) Если для функции y = y(x), определённой на интервале , существует обратная функция x = x(y), причём y дифференцируема на этом интервале
и ни в одной точке x интервала не выполняется равенство
, то для всех x
0, y
0 определены величины
и
,
причём =
.