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1、第四节隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率第二章导数与微分隐函数的导数由参数方程所确定的函数的导数相关变化率小结思考题作业1定义1.隐函数的定义所确定的函数一、隐函数的导数隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率称为隐函数(implicitfunction).的形式称为显函数.隐函数的可确定显函数例开普勒方程开普勒(J.Kepler)1571-1630德国数学家,天文学家.的隐函数客观存在,但无法将表达成的显式表达式.显化.22.隐函数求导法隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率隐函数求导法则
2、用复合函数求导法则,并注意到其中将方程两边对x求导.变量y是x的函数.隐函数不易显化或不能显化如何求导3例解则得恒等式代入方程,隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率将此恒等式两边同时对x求导,得因为y是x的函数,是x的复合函数,所以求导时要用复合函数求导法,4虽然隐函数没解出来,但它的导数求出来了,当然结果中仍含有变量y.允许在的表达式中含有变量y.一般来说,隐函数求导,隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率求隐函数的导数时,只要记住x是自变量,将方程两边同时对x求导,就得到一个含有导数从中解出即可
3、.于是y的函数便是x的复合函数,的方程.y是x的函数,5隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率例解法一利用隐函数求导法.将方程两边对x求导,得解出得法二从原方程中解出得6隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率先求x对y的导数,得再利用反函数求导法则,得7例解切线方程法线方程隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率通过原点.8例解隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率将上面方程两边再对9或解解得隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率23)4(xy-)112(2-¢×yy10隐函数及
4、由参数方程所确定的函数的导数相关变化率利用隐函数求导法来证明曲线族的正交问题.如果两条曲线在它们的交点处的切线互相垂直,正交轨线.称这两条曲线是正交的.如果一个曲线族中的每条曲线与另一个曲线族中的所有与它相交的曲线均正交,称这是正交的两个曲线族或互为正交曲线族在很多物理现象中出现,例如,静电场中的电力线与等电位线正交,热力学中的等温线与热流线正交,等等.11练习证即证.隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率两条曲线在该点的现只须证明切线斜率互为负倒数.,)2,2(是两曲线的交点易验证点12隐函数及由参数方程所
5、确定的函数的导数相关变化率练习2002年考研数学一,3分解确定,133.对数求导法作为隐函数求导法的一个简单应用,介绍(1)许多因子相乘除、乘方、开方的函数.对数求导法,它可以利用对数性质使某些函数的求导变得更为简单.隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率适用于方法先在方程两边取对数,--------对数求导法然后利用隐函数的求导法求出导数.14例解隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率等式两边取对数得隐函数15两边对x求导得隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率等式两边取对数得)(ln)(x
6、uxv×¢16例解隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率等式两边取对数得17注复合函数改写成如上例则只要将幂指函数也可以利用对数性质化为:再求导,隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率18例解隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率19有些显函数用对数求导法很方便.例如,两边取对数两边对x求导隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率xb+20练习解答隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率等式两边取对数21解答隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率22二、由参数方程所确定的函
7、数的导数如(parametricequation)参数方程隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率称此为由参数方程所确定的函数.消参数困难或无法消参数如何求导.消去参数,间的函数关系与确定xy23所以,隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率单调连续的反函数由复合函数及反函数的求导法则得24例解隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率25所求切线方程为隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率26例解隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率可由切线的斜率来反映.即时刻的运动方向在0)1(t
8、27隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率28隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率29设由方程确定函数求方程组两边对t求导,得故隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率例解tydd)1(2+t=tyddîíì30若曲线由极坐标方程给出,利用可化为极角参数方程,因此曲线隐函数及由参数方程所确定的函数的导数相关变化率切线的斜
