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Derivate di Ordine Superiore

Calcola derivate di secondo, terzo e ordine superiore

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Teoria e Formula

Le derivate di ordine superiore rappresentano la variazione della variazione. La seconda derivata misura la concavità, la terza derivata misura la variazione della concavità, e così via.

Notazione

Esistono molteplici notazioni per le derivate di ordine superiore:

Seconda derivata (concavità):

\(f''(x) = \frac{d^2f}{dx^2} = \frac{d}{dx}\left(\frac{df}{dx}\right)\)

Terza derivata (jerk in fisica):

\(f'''(x) = \frac{d^3f}{dx^3}\)

Derivata n-esima:

\(f^{(n)}(x) = \frac{d^nf}{dx^n}\)

Applicazioni

  • La seconda derivata della posizione fornisce l'accelerazione in fisica
  • La seconda derivata determina la concavità delle funzioni (positiva = concava verso l'alto)
  • La terza derivata aiuta a trovare i punti di flesso
  • Le derivate di ordine superiore sono utilizzate nelle espansioni in serie di Taylor

Esempio

Per f(x) = x⁴:

\(f(x) = x^4\)\(f'(x) = 4x^3\)\(f''(x) = 12x^2\)\(f'''(x) = 24x\)\(f^{(4)}(x) = 24\)\(f^{(5)}(x) = 0\)
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