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 = .