二次差分是什麼意思

在數學和計算機科學中,特別是在數值分析的領域,二次差分(Second-order differentiation)是指對一個函數進行兩次導數運算。換句話說,就是先對函數求一次導數,然後再對得到的導數函數再求一次導數。

舉個例子,考慮函數 f(x)。首先,我們對 f(x) 求一次導數,得到 f'(x),這是一階導數或稱一次導數。然後,我們再對 f'(x) 求導數,得到 f''(x),這就是二階導數或二次差分。

二次差分有時也被稱為二階導數或第二導數。在物理學和工程學中,二次差分有助於分析物體的加速度(加速度是速度對時間的二次導數)或者結構的應力(應力是應變對體積的二次導數)等問題。在控制理論中,二次差分可以用來研究系統的動態特性。