اگر مشتق دوم تابع با ضابطهی $f(x)=\left\{ \begin{matrix} {{x}^{۳}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,,\,\,\,x\le ۱ \\ a{{x}^{۲}}+bx+c\,\,\,,\,\,\,x \gt ۱ \\ \end{matrix} \right.$ در $x=۱$ پیوسته باشد، $f(۲)$ کدام است؟
برای اینکه مشتق دوم پیوسته باشد، باید $f$ و ${f}'$ نیز پیوسته باشد. $f(x)=\left\{ \begin{matrix} {{x}^{3}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,,\,\,\,x\le 1 \\ a{{x}^{2}}+bx+c\,\,\,,\,\,\,x \gt 1 \\ \end{matrix} \right.$ $f(1)=\underset{x\to {{1}^{+}}}{\mathop{\lim }}\,f(x)=\underset{x\to {{1}^{-}}}{\mathop{\lim }}\,f(x)\Rightarrow 1=a+b+c$ ${{{f}'}_{-}}(1)={{{f}'}_{+}}(1)\Rightarrow 3=2a+b$ ${f}'(x)=\left\{ \begin{matrix} 3{{x}^{2}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,,\,\,\,x \lt 1 \\ 2ax+b\,\,\,,\,\,\,x \gt 1 \\ \end{matrix} \right.$ ${{{f}''}_{-}}(1)={{{f}''}_{+}}(1)\Rightarrow 6=2a\Rightarrow a=3$ ${f}''(x)=\left\{ \begin{matrix} 6x\,\,\,,\,\,\,x \lt 1 \\ 2a\,\,\,,\,\,\,x \gt 1 \\ \end{matrix} \right.$ $2a+b=3\xrightarrow{a=3}b=-3$ و همچنین از $a+b+c=1$، $a=3$ و $b=-3$، نتیجه میشود $c=1$. پس: $f(x)=\left\{ \begin{matrix} {{x}^{3}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,,\,\,\,x\le 1 \\ 3{{x}^{2}}-3x+1\,\,\,,\,\,\,x \gt 1 \\ \end{matrix} \right.\Rightarrow f(2)=3{{(2)}^{2}}-3(2)+1=7$