Диференціали вищих порядків
Нехай для функції існує диференціал першого порядку:
.
Означення 1. Диференціалом другого порядку функції називається диференціал від диференціала першого порядку
і позначається
, тобто
.
Аналогічно, і т.д.
І взагалі, диференціалом -го порядку називається диференціал від диференціала
-го порядку, тобто
.
За означенням
Отже, якщо - незалежна змінна, то
. Аналогічно,
.
З останньої формули маємо, що при довільному
,
тобто похідну -го порядку функції
можна записати як відношення її диференціала
-го порядку до
-го степеня диференціалу аргумента.
Приклад. Знайти , якщо
.
,
А тоді .
Ми вже показали, що диференціал першого порядку інваріантний відносно форми, а диференціали вищих порядків такої властивості не мають.
Теорема 1. Диференціали вищих порядків не зберігають форму.
Доведення. Розглянемо випадок . Нехай функції
та
мають похідні до другого порядку включно. Тоді
, де
- диференціал, а не приріст (
). Звідки
,
що й потрібно було довести.