Раздел II. Дифференциальное исчисление функций одной переменной§ 5. Производные и дифференциалы высших порядков

Демидович — задача 1144

Б. П. Демидович, «Сборник задач и упражнений по математическому анализу». Задача и подробное решение по шагам.

Задача 1144

x=f(t),y=tf(t)f(t).x=f'(t),
\qquad y=tf'(t)-f(t).

Решение

Найдём производные по параметру tt:xt=f(t)yt=f(t)+tf(t)f(t)=tf(t)\begin{aligned}
x'_t &= f''(t) \\
y'_t &= f'(t) + tf''(t) - f'(t) = tf''(t)
\end{aligned}
Тогда первая производная (при f(t)0f''(t) \ne 0):yx=tf(t)f(t)=ty'_x = \frac{tf''(t)}{f''(t)} = tВторая производная:yxx=(t)tf(t)=1f(t)y''_{xx} = \frac{(t)'_t}{f''(t)} = \frac{1}{f''(t)}Третья производная:yxxx=(1f(t))tf(t)=f(t)(f(t))2f(t)=f(t)(f(t))3y'''_{xxx} = \frac{\left( \frac{1}{f''(t)} \right)'_t}{f''(t)} = \frac{-\frac{f'''(t)}{(f''(t))^2}}{f''(t)} = -\frac{f'''(t)}{(f''(t))^3}
Демидович № 1144 — решение