10)   LA FUNZIONE DERIVATA E LE DERIVATE DI ORDINE SUPERIORE

 

Data una funzione , derivabile su di un insieme E,

possiamo pensare alla sua funzione derivata  come ad una nuova funzione

che, eventualmente, potrà essere a sua volta derivabile, magari soltanto su di un sottoinsieme di E  .

 

La derivata della derivata prima si chiama “derivata seconda” e si indica con uno dei simboli:

 

 

 

A sua volta, la derivata seconda  ,  vista come funzione, potrà eventualmente essere derivabile

e in tal caso si parlerà di derivata terza; e così di seguito con la derivata quarta, la derivata quinta, ecc.

 

 

 

Esempio 2

 

 

Il polinomio di 4° grado considerato ha tutte le derivate di ordine superiore al 4° uguali a 0. In generale,

preso un qualsivoglia polinomio di grado n,  si vede che, ad ogni derivazione, esso si abbassa di un grado,

perciò avrà come derivata di n-esimo ordine una costante, e tutte le derivate di ordine maggiore di n nulle.

 

 

Nella figura qui a fianco sono rappresentate la nostra funzione

  e la sua DERIVATA PRIMA  .

 

Laddove la derivata prima f ’(x) è positiva (risp.: negativa),

la retta tangente al grafico della f(x) è in salita (risp.: discesa)

e quindi la f(x) ha un andamento crescente (risp.: decrescente)

                                                                                     

 

 

Figura:

 a destra dell’ascissa  x=3/4  la  f ’  diventa positiva …

… e simultaneamente la  f  diventa crescente .

Invece a sinistra dell’ascissa  x=3/4  la  f ’  è negativa …

… e simultaneamente la  f  è decrescente  

 

 

 

 

 

Nella seconda figura sono rappresentate

la nostra funzione  

e la sua DERIVATA SECONDA .

 

La derivata seconda è la derivata della derivata prima;

allora, laddove la derivata seconda è positiva (risp.: negativa),

la derivata prima è crescente (risp.: decrescente),

e dunque il coefficiente angolare (=inclinazione!)

della retta tangente al grafico della funzione  f(x)

cresce (risp.: decresce), al crescere dell’ascissa

… ma ciò comporta che la forma del grafico della  f(x)

sia concava  (risp.: convessa  )

 

 

 

Figura:

 a sinistra dell’ascissa  0, e a destra dell’ascissa ,

 la  f ’’  è  positiva …  e simultaneamente la  f  è concava   

Invece fra l’ascissa 0 e l’ascissa  

la  f ’’  è  negativa …  e simultaneamente la  f  è convessa  

 

 

 

f ’ > 0  significa che il coeff. angolare

della tangente al grafico della  f  è >0,

quindi che la retta tangente è in salita,

quindi che la stessa  f

è CRESCENTE   

 

 

f ’’ > 0  significa  f ’ crescente,

quindi significa che spostando l’occhio

da sinistra a destra …

 

 

il coeff. ang. cresce, l’inclinazione cresce,

la funzione  f è CONCAVA  !!!

 

 

 

 

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