什么是具有n阶导数

问题描述

精选答案

二阶及二阶以上的导数统称为高阶导数。

所谓n阶导数，其实是指对函数进行n次求导，就求函数的高阶导数中的n阶导数。关于n阶导数的常见公式可以分成两类：一类是常见导数，也就是初等函数的特殊形式的n阶导数；另一类是复合函数，包括四则运算的n阶导数公式。第一类常见的n阶导数公式，主要包括幂函数，对数函数，指数函数，三角函数常见形式的n阶导数公式。

1、幂函数常见形式是y=x^n，它的n阶导数是n!. n为正整数，而对任何比n小的正整数m，幂函数y=x^m的n阶导数都等于0，包括常数函数的一阶的导数等于0，所以n阶导数也等于0。对特殊的幂函数y=1/x, 它的n阶导数是(-1)^n×(n!)/x^(n+1); y=1/(1+x)的n阶导数类似的为(-1)^n×(n!)/(1+x)^(n+1)；而y=1/(1-x)的n阶导数就会有所变化，它的n阶导数是(n!)/(1-x)^(n+1)。

2、对数函数最常见的形式是y=lnx, 它的n阶导数正好是1/x的n-1阶导数，这是因为lnx的一阶导数就是1/x. 所以y=lnx的n阶导数是(-1)^(n-1)*((n-1)!)/x^n。一般的对数函数形式是log_a x, 它的一阶导数是1/(xlna), 所以n阶导数是(-1)^(n-1)×((n-1)!)/(x^n×lna)。

3、指数函数最常见的形式是y=e^x，它的n阶导数是它本身。另一个形式e^(-x)就要考虑符号性质，它的n阶导数是(-1)^n×e^(-x)。一般的指数函数是a^x，它的一阶导数是a^x*lna, 所以n阶函数是a^x×(lna)^n。

4、三角函数最常用的是sinx和cosx。sinx的一阶导数正好是cosx, 而cosx的一阶导数又正好是-sinx. 为了将它们统一起来，我们记sinx的一阶导数是sin(x+π/2), 因此它的n阶导数就是sin(x+nπ/2). 又记cosx的一阶导数为cos(x+π/2), 因此cosx的n阶导数就是cos(x+nπ/2)。