6. Производная второго порядка для параметрически заданной функции.
Пусть функция задана параметрическими уравнениями:
Тогда, как мы знаем,
Таким образом,
— функция от
Равенства
выражают
как параметрически заданную функцию от
Поэтому
Таким образом, для нахождения производной второго порядка функции, заданной параметрическими уравнениями, нужно продифференцировать по параметру
первую производную и результат разделить на
Пример 7. Докажем, что арка циклоиды (см. рис. 86)
Рис. 94
выпукла вверх.
Решение. Имеем:
Значит,
Замечаем, что
определена для любого
Далее, по формуле (7) имеем:
Для любого
, следовательно, для любого
имеем
Но тогда кривая является выпуклой вверх.