top of page
Search

Is the Second Derivative Test important to know?

  • Nov 15, 2021
  • 3 min read

Updated: Jan 27, 2025

You’ve gotten comfortable using the First Derivative Test in Calculus to find relative extrema, so do you really need the Second Derivative Test? Read more to find out the answer.



When you’re introduced to the Second Derivative Test, it is typically applied to polynomials, like the example below. And as you can see, the problem can be solved just as easily with the First Derivative Test.



Second Derivative Test

It is worth noting that if you’re not great with fractions, the First Derivative Test may be challenging in this example. In order to complete the sign chart, you must plug in a fraction into f’(x) between -1 and 0 along with 0 and 1. Therefore, the Second Derivative Test may be easier.


But, in this example, the Second Derivative Test is inconclusive at x=0. How frustrating! So what do you do? You must go back to do the First Derivative Test.


It begs the question from many students: “Do I need to know the Second Derivative Test?”


The answer is yes. But not for polynomials like the above example. You need the Second Derivative Test for differential equations.


For example, the question may read: Let dy/dx= 2x – y.

a) How do we know that (1, 2) is a critical point for y=f(x)?

b) Is (1, 2) a relative minimum, relative maximum, or neither? Justify your answer.


For part (b), to determine if a relative minimum or maximum occur, you can’t create a sign chart. Yes, we can plug in x-values above and below x= 1 but we can’t determine what y-values to plug in at those points.


This is how you would solve that problem.


Need Second Derivative Test


Even though your teacher’s exam may specify in the directions to use the Second Derivative Test for polynomials, the AP Calculus exam won’t tell you which Test to use. It’s important to be able to identify and apply both derivative tests to find relative extrema (minimums and maximums).


See more examples using the Second Derivative Test in text and video formats.


Justification for First Derivative Test on the AP Calculus Exam


Most free response questions about relative extrema on the AP Calculus exam require a justification.


Appropriate justification for the First Derivative Test could be “f has a relative max at x=3 because f’(x) changes from positive to negative at x=3.” The reader is looking for a Calculus-based justification, which means a connection to the derivative. Therefore, a justification that “f has a relative max at x=3 because f changes from increasing to decreasing at x=3” is not appropriate as there is no Calculus justification is involved; this Algebraic justification is a correct statement but is not going to earn credit on the AP exam. Make sure to be clear in your justifications and do not use pronouns like “it.” For example, a response “f has a relative max at x=3 because it changes from positive to negative at x=3” is not going to earn points as the reader doesn’t know if “it” refers to f(x), f’(x), etc.


Justification for Second Derivative Test on the AP Calculus Exam


Appropriate justification for the Second Derivative Test requires two parts: first, showing the point is a critical value or has a horizontal tangent. In other words, showing that the slope is zero at that point. Second, there must be a mention to the second derivative, relating the concavity to a min/max. If the function f(x) is concave up at the critical point, f(x) has a relative minimum at that point. If the function is concave down at the critical point, there is a relative maximum. Looking at the first example above, I included both parts in saying “f has a relative max at x=1 because f’(1)=0 and f”(1)<0.” The second example uses dy/dx instead of f’(x) so you can see both notations.


For more details on justifications on the AP exam, read my post How to Pass the AP Calculus Exam.


If you need more help with these derivative tests or any other Calculus topics, consider individual tutoring with me. I answer any questions students have, then provide practice solving my past test questions and previous AP exam questions. Getting more practice with problems from multiple perspectives will help you succeed on in class tests and the AP exam.


Sign up for individual tutoring today!

 
 
 

3 Comments


laurasanms311989
May 23

https://keonhacai.cam/ mình mới lướt thử vì thấy vài người nhắc, chủ yếu tò mò giao diện chứ không đào sâu nội dung. Cảm giác đầu tiên là trang chia mục khá rõ ràng, nhìn vào là biết nên bấm chỗ nào, không bị “ngợp” như nhiều site khác. Mình thích kiểu họ trình bày thông tin theo dạng khối và danh sách, nên kéo xuống một chút là nắm được bố cục ngay. Mấy bảng dữ liệu cũng sắp xếp theo cột gọn gàng, nhìn nhanh vẫn dễ theo dõi chứ không rối mắt. Menu đặt chỗ dễ thấy nên chuyển qua lại giữa các mục cũng tiện, không phải mò lâu. Nói chung lướt vài phút là quen tay…

Like

elsiebre.we.r1.6.921
Apr 21

789f.com dạo này thấy mọi người nhắc hoài nên mình cũng bấm vào xem thử cho biết, chủ yếu tò mò giao diện với cách họ trình bày nội dung thôi. Vào trang thấy chữ nghĩa khá dễ đọc, các đoạn được chia rõ ràng nên lướt nhanh vẫn bắt kịp ý chính. Mình để ý họ có nhắc vụ mã hóa SSL 256-bit, đọc qua thấy viết vừa đủ, không kiểu nhồi nhét thuật ngữ làm người xem bị ngợp. Mấy tiêu đề cũng đặt to và tách khối gọn gàng, nhìn giống dạng hỏi đáp nên tìm đoạn mình quan tâm khá lẹ. Nói chung cuộn xuống không bị rối mắt vì các heading và khung nội dung…

Like

bentiecesav.a.ge54.62
Apr 16

https://dn88.site/ mình cũng ghé thử cho biết thôi vì thấy mọi người nói nhiều. Ấn tượng đầu là giao diện nhìn khá hiện đại, tông màu sáng nên không bị “ngợp”, mở lên là thấy dễ dò chỗ cần đọc. Mình lướt xuống thì các đoạn nội dung được chia thành từng khối rõ ràng, kiểu mỗi phần có tiêu đề riêng nên đọc nhanh vẫn nắm được ý chính. Có cái mình thích là bấm qua lại mấy trang con thấy load khá mượt, không bị đứng hình hay giật giật. Nói chung cảm giác họ làm phần trình bày gọn gàng, không nhồi nhét quá nhiều thứ lên một màn hình. Mấy khung thông tin và heading trên…

Like
bottom of page