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隐函数求导公式

隐函数求导公式

2023-08-16 17:21:41 1256浏览

在高中数学中,隐函数的求导是非常重要且基础的一部分内容。想要完全掌握隐函数的求导,首先要熟记隐函数的求导公式,多加应用,然后才能举一反三。

隐函数求导公式

首先,什么是隐函数?

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。F(x,y)=0即隐函数是相对于显函数来说的。(显函数即是形如y=f(x)的函数,即解析式中明显地用一个变量的代数式表示另一个变量)

例如:y=In x、y=2x、y=log a(b)、y=x+1等等,都是显函数。

例如方程:x^2+y^2=10、e^x+In y=123等等,都是由一个方程确定的函数,便是隐函数。

隐函数的求导公式是什么呢?

F(x,y)=0。

这是一隐函数,两边对x求导得Fx'+Fy'dy/dx=0.自然得到dy/dx=-Fx'/Fy'

隐函数的求导方法:

有一些隐函数很容易便可以显化,那么我们就可以先将它显化,然后再求导。

然而,大多数的隐函数要显化是非常麻烦的,对于这一类隐函数,在下面我们会给出一种方法,无需通过隐函数的显化,直接由方程来计算出它的导数。

例如:

(1)求由方程y^5+2y-x-3x^7=0所确定的隐函数y=y(x)在x=0处的导数dy/dx。

解:当我们把方程中的y看作由方程所确定的隐函数y=y(x)时,则在隐函数有定义的区间内原方程为恒等式,即:[y(x)]^5+2y(x)-x-3x^7≡0

{补充:链式法则:[f(g(x))]'=f'(g(x))g'(x)——此结论可以通过dy/dx=(dy/du)(du/dx)证明,其中u为中间变量}

在等式两边对x求导,借助链式法则和求导乘法法则,得:

5[y(x)]^4·y'(x)+2y(x)-1-21x^6=0

将y'(x)表示出来,并将y(x)代换为y,即:

y'(x)=(1+21x^6)/(2+5y^4)

即:dy/dx=(1+21x^6)/(2+5y^4)

当x=0时,解的y=0,代入得:

dy/dx=1/2

总体思路就是构造y'(x),然后再用y与x表示出来。