隐函数存在定理的通俗理解是什么?

隐函数存在定理的通俗理解是什么?,第1张

以二元函数f(x,y) = 0 ----- (1)

为例,设 y 是 x 的函数,且 f(x,y) 的两个偏导数:∂f/∂x 和 ∂f/∂y 都存在。

那么 y 对 x 的导数 :         

dy/dx = y' = -(∂f/∂x) / (∂f/∂y) ----- (2) 

此即隐函数存在定理。

它可以理解为:

先求(1)式: f(x,y)=0 的全微分

df = (∂f/∂x)dx + (∂f/∂y)dy = 0 ----- (3)

再由(3)式解出(2)式:

dy/dx = y' = -(∂f/∂x) / (∂f/∂y) ----- (2) 

这种算法可作为隐函数存在定理的通俗解释,对更多元的函数也是类似的算法。利用多元函数的全微分表达式解出y' 和 Z'x、Z'y 的导数和偏导数,同时也是对隐函数存在定理的通俗解释。

扩展资料:

推理过程

一个函数y=ƒ(x),隐含在给定的方程

中,作为这方程的一个解(函数)。例如

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:

隐函数存在定理主要讲述如何从二元函数F(x,y)的性质来判定由F(x,y)=0所确定的隐函数y=f(x)是存在的,并且,这个函数还具有某些特性。

隐函数必须在指出它的方程以及x,y的取值范围后才有意义。当然,在不产生误解的情况下,其取值范围也可不必一一指明,此外,并不是任一方程都能确定出隐函数。

隐函数相对于显函数,都构成了一种特殊的映射关系,但是,实际上,显函数是比较少的,即:因变量能用自变量的某一种或某几种对应关系单独表示的函数是非常少的,大部分都是,因变量和自变量共同构成一种等式。

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,则只有一个唯一的解(当起点(x0,y0)在上半平面时取正号,在下半平面时取负号)。

隐函数是由隐式方程所隐含定义的函数。设F(x,y)是某个定义域上的函数。如果存在定义域上的子集D,使得对每个x属于D,存在相应的y满足F(x,y)=0,则称方程确定了一个隐函数。记为y=y(x)。显函数是用y=f(x)来表示的函数,显函数是相对于隐函数来说的。

扩展资料:

相对:显函数

对于一个函数,如果已知自变量取某一值时,可以不必通过解方程即能求得因变量的对应值,这样的函数叫做显函数。或者说若y是x的函数,当直接给出y等于一个只含自变量和中间变量的解析式子时,此时y叫做自变量x的显函数。

如果方程f(x,y)=0能确定y与x的对应关系,那么称这种表示方法表示的函数为隐函数。 隐函数不一定能写为y=f(x)的形式,如x2+y2=0。

参考资料来源:百度百科-显函数

参考资料来源:百度百科-隐函数


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