| 词条 | 隐函数 |
| 释义 | § 隐函数 § 正文 一个函数y=ƒ(x)，隐含在给定的方程 (1)中，作为这方程的一个解（函数）。例如 给出 。如果不限定函数连续，则式中正负号可以随x而变,因而有无穷个解；如果限定连续，则只有两个解（一个恒取正号,一个恒取负号）；如果限定可微，则要排除x=±1，因而函数的定义域应是开区间(-1<x<1)，但仍然有两个解;如果还限定在适合原方程的一个点(x,y)=( x0,y0)的邻近范围内，则只有一个惟一的解（当起点(x0,y0)在上半平面时取正号，在下半平面时取负号）。 微分学中主要考虑函数z=F(x，y)与y=ƒ(x)都连续可微的情形。这时可以利用复合函数的微分法对方程(1)直接进行微分： 。 (2)可见，即使在隐函数y=ƒ(x)难于解出的情形，也能够直接算出它的导数，惟一的条件是 。 (3)隐函数理论的基本问题就是,在适合原方程(1)的一个点的邻近范围内，在函数F(x,y)连续可微的前提下，什么样的附加条件能使得原方程(1)确定一个惟一的函数y＝ƒ(x)，不仅单值连续,而且连续可微，其导数由(2)完全确定。隐函数存在定理就在于断定(3)就是这样的一个条件，不仅必要，而且充分。 这个结果能够推广到方程组 。相当于(2)的微分式给出相当于(3)的条件 § 隐函数的导数 设方 程P(x, y)=0确定y是x的函数, 并且可导. 现在可以利用复合函数求导公式可求出隐函数y对x的导数. 例1 方程 x2+y2-r 2=0确定了一个以x为自变量, 以y为因变量的数, 为了求y对x的导数, 将上式两边逐项对x求导, 并将y2看作x的复合函数, 则有 (x2)+ (y2)- (r 2)=0, 即 2x+2y =0, 于是得 . 从上例可以看到, 在等式两边逐项对自变量求导数, 即可得到一个包含y¢的一次方程, 解出y¢, 即为隐函数的导数. 例2 求由方程y2=2px所确定的隐函数y=f(x)的导数. 解: 将方程两边同时对x求导, 得 2y y¢=2p, 解出y¢即得 . 例3 求由方程y=x ln y所确定的隐函数y=f(x)的导数. 解: 将方程两边同时对x求导, 得 y¢=ln y+x× ×y¢, 解出y¢即得 . 例4 由方程x2+x y+y2=4确定y是x的函数, 求其曲线上点(2, -2)处的切线方程. 解: 将方程两边同时对x求导, 得 2x+y+x y¢+2y y¢=0, 解出y¢即得 . 所求切线的斜率为 k=y¢|x=2,y=-2=1, 于是所求切线为 y-(-2)=×(x-2), 即y=x-4. § § 相关连接 |
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