Диференціали вищих порядків

Нехай для функції Диференціали вищих порядків - student2.ru існує диференціал першого порядку:

Диференціали вищих порядків - student2.ru .

Означення 1. Диференціалом другого порядку функції Диференціали вищих порядків - student2.ru називається диференціал від диференціала першого порядку Диференціали вищих порядків - student2.ru і позначається Диференціали вищих порядків - student2.ru , тобто Диференціали вищих порядків - student2.ru .

Аналогічно, Диференціали вищих порядків - student2.ru і т.д.

І взагалі, диференціалом Диференціали вищих порядків - student2.ru -го порядку називається диференціал від диференціала Диференціали вищих порядків - student2.ru -го порядку, тобто

Диференціали вищих порядків - student2.ru .

За означенням

Диференціали вищих порядків - student2.ru

Отже, якщо Диференціали вищих порядків - student2.ru - незалежна змінна, то Диференціали вищих порядків - student2.ru . Аналогічно, Диференціали вищих порядків - student2.ru .

З останньої формули маємо, що при довільному Диференціали вищих порядків - student2.ru

Диференціали вищих порядків - student2.ru ,

тобто похідну Диференціали вищих порядків - student2.ru -го порядку функції Диференціали вищих порядків - student2.ru можна записати як відношення її диференціала Диференціали вищих порядків - student2.ru -го порядку до Диференціали вищих порядків - student2.ru -го степеня диференціалу аргумента.

Приклад. Знайти Диференціали вищих порядків - student2.ru , якщо Диференціали вищих порядків - student2.ru .

Диференціали вищих порядків - student2.ru ,

Диференціали вищих порядків - student2.ru

А тоді Диференціали вищих порядків - student2.ru .

Ми вже показали, що диференціал першого порядку інваріантний відносно форми, а диференціали вищих порядків такої властивості не мають.

Теорема 1. Диференціали вищих порядків Диференціали вищих порядків - student2.ru не зберігають форму.

Доведення. Розглянемо випадок Диференціали вищих порядків - student2.ru . Нехай функції Диференціали вищих порядків - student2.ru та Диференціали вищих порядків - student2.ru мають похідні до другого порядку включно. Тоді Диференціали вищих порядків - student2.ru , де Диференціали вищих порядків - student2.ru - диференціал, а не приріст ( Диференціали вищих порядків - student2.ru ). Звідки

Диференціали вищих порядків - student2.ru ,

що й потрібно було довести.

Наши рекомендации