Задание № 9 · ЕГЭ

Вторая производная

Определение второй производной и её применение к исследованию выпуклости графика
3 мин чтенияСложность: Обновлено 27 сентября 2026

Вторая производная показывает, как изменяется первая производная функции. С её помощью исследуют выпуклость графика и находят точки перегиба.

Вторая производная
Вторая производная функции \(f(x)\) — это производная от её первой производной: \(f''(x)=(f'(x))'\). Она существует в тех точках, где первая производная \(f'(x)\) имеет производную.

Чтобы найти вторую производную, сначала вычисляют производную функции, а затем ещё раз дифференцируют полученное выражение. При этом применяют правила дифференцирования. Например, если \(f(x)=x^3-2x^2+x\), то \(f'(x)=3x^2-4x+1\), а \(f''(x)=6x-4\).

Формула и применение

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

Знак второй производной помогает определить направление выпуклости графика на промежутке: если \(f''(x)>0\), график обычно выпуклый вниз, то есть его касательные располагаются ниже графика; если \(f''(x)<0\), график выпуклый вверх. В школьных курсах также используют правило: при смене знака второй производной в точке \(x_0\) эта точка является точкой перегиба, если функция в ней определена и график действительно меняет выпуклость.

№
Пример

Для функции \(f(x)=x^3\) имеем \(f'(x)=3x^2\) и \(f''(x)=6x\). При \(x<0\) вторая производная отрицательна, а при \(x>0\) положительна. Знак меняется при \(x=0\), поэтому точка \((0;0)\) — точка перегиба графика.

!
Не путайте

Вторая производная не равна квадрату первой: \(f''(x)\ne(f'(x))^2\). Обозначение \(f''(x)\) означает повторное дифференцирование. Кроме того, условие \(f''(x_0)=0\) само по себе ещё не доказывает наличие точки перегиба: нужно проверить смену знака.

Проверь себя

Чему равна вторая производная функции \(f(x)=x^4\)?

Главное за минуту

Главное

  • Вторая производная — это производная от первой: \(f''(x)=(f'(x))'\).
  • Знак второй производной используют для исследования выпуклости графика.
  • Точка перегиба возможна при смене знака второй производной; одного равенства \(f''(x_0)=0\) недостаточно.