Derivate di Ordine Superiore

Calcolo a una variabile dai primi principi

Se la prima derivata f′ ti dice la pendenza, cosa ti dice la derivata della pendenza? È la seconda derivata f″, e misura come cambia la pendenza, cioè la concavità della curva.

Basta derivare due volte. Per f(x) = x³: prima f′ = 3x², poi f″ = 6x. Puoi proseguire (terza, quarta derivata), ottenendo ciascuna derivando la precedente.

Il segno di f″ ti dice in quale verso si curva il grafico. Se f″ > 0 la curva è concava verso l'alto: si apre verso l'alto come una ciotola (∪), e la pendenza è crescente. Se f″ < 0 è concava verso il basso: si richiude come una cupola (∩), e la pendenza è decrescente. Là dove la concavità si inverte si trova un punto di flesso.

Dove si trova nel MLLa seconda derivata è il caso 1-D da cui nasce la matrice Hessiana, la tabella di tutte le seconde derivate usata nell'ottimizzazione del secondo ordine (metodo di Newton) e per verificare se hai trovato un vero minimo. La concavità è esattamente la convessità (prossime lezioni): f″ ≥ 0 ovunque significa un unico minimo globale e un panorama di ottimizzazione semplice. E il termine del secondo…
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