隐函数的导数怎么求?

如题所述

如果方程F(x,y)=0能确定y是x的函数,那么称这种方式表示的函数是隐函数。而函数就是指:在某一变化过程中,两个变量x、y,对于某一范围内的x的每一个值,y都有确定的值和它对应,y就是x的函数。这种关系一般用y=f(x)即显函数来表示。F(x,y)=0即隐函数是相对于显函数来说的。

求导法则

对于一个已经确定存在且可导的情况下,我们可以用复合函数求导的链式法则来进行求导。在方程左右两边都对x进行求导,由于y其实是x的一个函数,所以可以直接得到带有 y' 的一个方程,然后化简得到 y' 的表达式。

隐函数导数的求解一般可以采用以下方法:

方法①:先把隐函数转化成显函数,再利用显函数求导的方法求导;

方法②:隐函数左右两边对x求导(但要注意把y看作x的函数);

方法③:利用一阶微分形式不变的性质分别对x和y求导,再通过移项求得的值;

方法④:把n元隐函数看作(n+1)元函数,通过多元函数的偏导数的商求得n元隐函数的导数。

举个例子,若欲求z = f(x,y)的导数,那么可以将原隐函数通过移项化为f(x,y,z) = 0的形式,然后通过(式中F'y,F'x分别表示y和x对z的偏导数)来求解。

扩展资料

设f:R→R为一个连续可微函数。这里R被看作是两个空间的直积:R×R,于是R中的一个元素写成 (x,y)=(x1,...,xn,y1,...,ym)的形式。

对于任意一点(a,b)=(a1,...,an,b1,...,bm)使得f(a,b)=0,隐函数定理给出了能否在(a,b)附近定义一个y关于x的函数g,使得只要:f(x,y)=0,就有y=g(x)的充分条件。这样的函数g存在的话,严格来说,就是说存在a和b的邻域U和V,使得g的定义域是:g:U→V,并且g的函数图像满足:

隐函数定理说明,要使的这样的函数g存在,函数f的雅可比矩阵一定要满足一定的性质。对于给定的一点(a,b), f的雅可比矩阵写作:

其中的矩阵X是f关于x的偏微分,而Y是f关于y的偏微分。隐函数定理说明了:如果Y是一个可逆的矩阵的话,那么满足前面性质的U、 V和函数 g就会存在。概括地写出来,就是:

设f:R→R为连续可微函数,并令R中的坐标记为(x,y)。给定一点(a1,...,an,b1,...,bm)=(a,b)使得f(a,b)=c,其中c∈R。如果矩阵[(∂fi/∂yj)(a,b)]是可逆矩阵的话,那么存在a的邻域U、b的邻域V以及同样是连续可微的函数g:U→V,满足

参考资料来源:百度百科-隐函数定理

参考资料来源:百度百科-隐函数

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