二阶偏导数的求法:利用关于x的偏导数表达式,先求得函数的一阶导数;令等式中的一阶导数等于0,代入函数表达式求出函数的极值点x0;以等式中的一阶导数为自变量,用函数表达式传递一阶导数对x的导数,从而求得函数的二阶导数;将极值点x0代入求得的二阶导数的表达式,求出位于极值点的函数的二阶偏导数。
∂z/∂x=[√(x²+y²)-x·2x/2√(x²+y²)]/(x²+y²)=y²/[(x²+y²)^(3/2)]
∂z/∂y=-x·2y/2√(x²+y²)^(3/2)]=-xy/[(x²+y²)^(3/2)]
∂²z/∂x²=-(3/2)y²·2x/[(x²+y²)^(5/2)]=-3xy²/[(x²+y²)^(5/2)]
∂²z/∂x∂y=[2y·[(x²+y²)^(3/2)-y²·(3/2)·[(x²+y²)^(1/2)2y]/[(x²+y²)³]
一、如果一个函数f(x)在某个区间I上有f''(x)(即二阶导数)>0恒成立,那么对于区间I上的任意x,y,总有:f(x)+f(y)≥2f[(x+y)/2],如果总有f''(x)<0成立,那么上式的不等号反向。
几何的直观解释:如果一个函数f(x)在某个区间I上有f''(x)(即二阶导数)>0恒成立,那么在区间I上f(x)的图象上的任意两点连出的一条线段,这两点之间的函数图象都在该线段的下方,反之在该线段的上方。
二、设f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内具有一阶和二阶导数,那么:
1、若在(a,b)内f''(x)>0,则f(x)在[a,b]上的图形是凹的;
2、若在(a,b)内f’‘(x)<0,则f(x)在[a,b]上的图形是凸的。
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