隐函数与参数式函数的求导

隐函数及参数方程求导一、隐函数求导1.1隐函数的定义在数学中，对于一个方程y=f(x)可能存在的解x=g(y)可以表示为隐函数。

在隐函数中，无法通过常规的代数运算将自变量和因变量分离。

1.2隐函数求导的方法隐函数求导是指在一个隐函数方程中，通过对x或y的求导来求解另一个变量。

设隐函数方程为F(x, y) = 0，其中x为自变量，y为因变量。

要求隐函数的导数dy/dx，可以采用如下步骤：1. 对方程两边同时对x求导，得到：∂F/∂x + (∂F/∂y)(dy/dx) = 0。

2. 将dy/dx项移到方程左边，得到：dy/dx = - (∂F/∂x) / (∂F/∂y)。

1.3隐函数求导的例题考虑方程x^2 + y^2 = 1，我们需要求解dy/dx。

根据求导公式，将方程两边对x求导，得到：2x + 2y(dy/dx) = 0。

将dy/dx项移到方程左边，并且整理方程，得到：dy/dx = - x / y。

2.1参数方程的定义在数学中，一个方程系统中的自变量和因变量都是以参数的形式表示的，这样的方程系统称为参数方程。

参数方程可以表示为x=f(t)和y=g(t)，其中x和y是自变量，而t则是一个参数。

2.2参数方程求导的方法参数方程求导是指在一个参数方程中，通过对参数t的求导来求解x和y的导数。

设参数方程为x = f(t)和y = g(t)，我们需要求解dx/dt和dy/dt。

1. 对x = f(t)和y = g(t)两个方程同时对t求导，得到：dx/dt =f'(t)和dy/dt = g'(t)。

2. 这样我们就得到了x和y对t的一阶导数，然后可以通过dx/dt和dy/dt得到dy/dx，即：dy/dx = (dy/dt) / (dx/dt) = (g'(t)) / (f'(t))。

2.3参数方程求导的例题考虑参数方程x = cos(t)和y = sin(t)，我们需要求解dy/dx。

隐函数和参数方程求导
隐函数求导：隐函数求导是指对于一个由两个或多个未知量的函数所组成的方程，通过对其中的一个未知量进行求导，得到关于该未知量的导数表达式。

常见的隐函数求导问题可以通过链式法则来解决。

考虑一个隐函数方程F(x, y) = 0，其中x和y是两个未知量，我们希望对该方程进行求导，得到关于y的导数dy/dx。

首先，我们假设y是关于x的函数，即y=f(x)，那么原方程可以重写为F(x,f(x))=0。

然后，我们对该方程两边同时对x求导，根据链式法则，可以得到：∂F/∂x + ∂F/∂y * dy/dx = 0。

最后，通过对这个方程关于y求导，我们可以解出dy/dx的表达式：dy/dx = - (∂F/∂x) / (∂F/∂y)。

参数方程求导：参数方程是指将变量x和y都表示为一个参数t的函数形式，即x = f(t)和y = g(t)。

参数方程求导可以通过对这两个函数分别对t求导，然后利用导数的链式法则来得到关于t的导数dt/dx和
dt/dy。

假设x = f(t)和y = g(t)，我们希望求导dx/dt和dy/dt。

首先，对x = f(t)对t求导，得到dx/dt；
然后，对y = g(t)对t求导，得到dy/dt；
最后，通过利用导数的链式法则，我们可以得到dt/dx和dt/dy的表达式：
dt/dx = 1 / (dx/dt)；
dt/dy = 1 / (dy/dt)。

通过求导，我们可以得到参数方程对应的隐函数的导数关系。

在实际问题中，求导可以帮助我们分析函数的变化趋势、求解最值问题等，具有非常重要的应用价值。

隐函数与参数方程的求导法则在微积分中，求导是求函数在某一点的变化率的操作。

当我们面对的函数是显式函数时，也就是可以通过直接表示成y=f(x)的形式，求导问题相对较为简单。

但在一些情况下，我们会遇到隐式函数或参数方程，这就需要用到隐函数与参数方程的求导法则。

一、隐函数的求导法则隐函数是指通过x和y之间的关系式来定义的函数，其中y不能用x的表达式直接表示出来。

在求解隐函数的导数时，我们需要运用到隐函数的求导法则，具体步骤如下：1.对于隐函数关系式进行求导，将dy/dx表示为f(x, y)。

2.将dx移到方程的一侧，得到f(x, y)dx+(-1)dy=0。

3.根据链式法则，乘得dy/dx=-(f(x, y)dx/dy)。

4.将方程中的dy/dx替换成-dy/dx，便可得到所求的导数。

举个例子来进行说明。

假设我们有一个方程x^2+y^2=R^2表示一个圆的形状，其中R是一个常数。

如果我们想要求解这个圆的切线斜率，就需要使用隐函数的求导法则。

首先对方程两边求导，得到2xdx+2ydy=0。

将dy/dx替换成-dy/dx，得到2xdx-2ydy=0。

然后将式子整理为dy/dx的形式，即dy/dx=-(2x/2y)=-x/y。

这就是所求的切线斜率。

二、参数方程的求导法则参数方程是指通过t来表示x和y，即x=f(t)，y=g(t)，其中t是一个独立变量。

求解参数方程的导数时，我们同样需要运用到参数方程的求导法则，具体步骤如下：1.对于参数方程中的每一个方程分别求导，得到dx/dt和dy/dt。

2.将两个式子相除，得到dy/dx=(dy/dt)/(dx/dt)。

接下来，让我们通过一个例子来进一步说明参数方程的求导法则。

假设我们有一个参数方程x=cos(t)，y=sin(t)，其中0≤t≤2π。

我们想求解在该参数方程下的切线斜率。

首先对参数方程x=cos(t)和y=sin(t)分别求导，得到dx/dt=-sin(t)和dy/dt=cos(t)。

隐函数与参数方程确定函数的求导方法在微积分中，隐函数与参数方程是两种特殊的表示函数的方法。

隐函数是指在一个方程中，变量的关系是通过隐含的方式给出的，即不能直接通过解方程得到一个明确的公式。

参数方程则是将自变量通过一个参数来表示，从而将函数的定义域与值域分开描述。

在使用这些方法确定函数时，我们需要了解如何对这些函数进行求导。

隐函数是指在一个方程中，变量的关系是通过隐含的方式给出的，即不能直接通过解方程得到一个明确的公式。

为了对隐函数进行求导，我们可以利用隐函数求导的基本原理，即根据隐函数给出的方程，使用链式法则和隐函数公式进行推导。

首先，我们假设有一个隐函数方程 F(x, y) = 0，其中 y 表示 x 的函数。

我们要求的是 y 对 x 的导数 dy/dx。

步骤如下：1.对方程两边同时对x求导，应用链式法则。

2. 用 dy/dx 表示 dy/dx 与 dx/dx 的商：dy/dx = -F_x(x, y) /F_y(x, y)。

3. 将 dy/dx 表示为关于 x 和 y 的表达式。

其中，F_x(x,y)为F(x,y)对x的偏导数，F_y(x,y)为F(x,y)对y的偏导数。

通过这种方法，我们可以求得隐函数的导数。

这种方法在解决隐函数问题时非常有用，因为它能够处理一些无法用显式函数表达的关系。

参数方程是将自变量通过一个参数来表示，从而将函数的定义域与值域分开描述。

在求参数方程确定的函数的导数时，我们需要使用参数方程求导公式。

假设有一组参数方程x=f(t)和y=g(t)，其中x和y是关于t的函数。

步骤如下：1. 分别对 x 和 y 关于 t 求导，得到 dx/dt 和 dy/dt。

2. 将 dx/dt 和 dy/dt 表示为关于 t 的函数。

3. 计算 dy/dx = (dy/dt) / (dx/dt)。

在计算 dy/dt 和 dx/dt 的时候，可以使用求导的基本规则。

然后，将 dy/dt 和 dx/dt 的表达式代入 dy/dx 的公式中，就可以求得参数方程确定的函数的导数。

隐函数和参数方程求导法1.隐函数求导法隐函数求导法用于求解包含隐函数的导数。

一般来说，我们可以将隐函数表示为两个变量之间的关系式，例如y=f(x)。

在一些情况下，这个关系式无法直接解出y关于x的显式表达式。

这时，我们可以使用隐函数求导法来找到y关于x的导数。

假设有一个含有两个变量x和y的隐函数关系式F(x,y)=0。

要求这个隐函数关于x的导数，可以按照以下步骤进行：步骤1：对关系式两边同时求导，并得到导数关系式dF/dx = 0；步骤2：根据导数关系式，将dF/dx中的y'用y和x表示出来；步骤3：解出y'，即为所求的导数。

举例说明：假设有一个隐函数关系式x^2+y^2=1、我们要求这个隐函数关于x的导数。

按照上述步骤，我们可以进行如下计算：步骤1：对关系式两边同时求导，得到2x + 2yy' = 0；步骤2：将dF/dx中的y'用y和x表示出来，得到y' = -x/y；步骤3：解出y'，即为所求的导数。

通过以上计算，我们得到了这个隐函数关于x的导数为y'=-x/y。

参数方程求导法用于求解包含参数方程的导数。

参数方程是用参数表示的轨迹方程，常用形式为x=f(t)和y=g(t)，其中x和y是关于参数t 的函数。

要求参数方程的导数，可以按照以下步骤进行：步骤1：将参数方程的x和y分别关于t求导，得到dx/dt和dy/dt；步骤2：将dx/dt和dy/dt的结果合并，得到y关于x的导数dy/dx；步骤3：通过dy/dx的结果，可以进一步求解y关于x的高阶导数。

举例说明：假设有一个参数方程x=2t，y=t^2、我们要求这个参数方程的导数。

按照上述步骤，我们可以进行如下计算：步骤1：将参数方程的x和y分别关于t求导，得到dx/dt = 2 和dy/dt = 2t；步骤2：将dx/dt和dy/dt的结果合并，得到dy/dx =(dy/dt)/(dx/dt) = (2t)/(2) = t；步骤3：通过dy/dx的结果，可以进一步求解y关于x的高阶导数，例如二阶导数d^2y/dx^2 = d(dy/dx)/dx = d(t)/dx = 0。

第四讲隐函数的导数和参数式求导一、隐函数的导数若由方程可确定y 是x的函数,则称此函数为隐函数.若能由这种形式表示的函数, 称为显函数.例如,可确定显函数可确定y 是x的函数,但此隐函数不能显化.问题: 隐函数不易显化或不能显化如何求导?隐函数求导方法:用复合函数求导法直接由方程两边对x求导.y(含导数的方程)解0=+-+dxdy e e dx dy x y y x 解得：,yxex ye dx dy +-=,,00==y x 000===+-=∴y x yxx ex y e dxdy .1=方程两边对求导：x例1 求由方程所确定的隐函数的导数0=+-yxe e xy .,0=x dxdy dx dy y1)对幂指函数)()(x v x u y =可用对数求导法求导:uv y ln ln =y y '1u v ln '=uv u '+)ln (uv u u v u y v'+'='隐函数求导的这种方法需要说明以下几点:例2. 求的导数.解: 两边取对数：两边对x 求导xx x x y y 1sin ln cos 1⋅+⋅=')1sin ln (cos x x x x y y ⋅+⋅='∴)sin ln (cos sin xx x x x x+⋅=2) 有些显函数用对数求导法求导很方便.再如,两边取对数=y ln 再当作隐函数求导，两边对x 求导='yy b a ln x a -x b ++bax ln +-]ln ln [x b a ]ln ln [a x b -二、参数式求导例如参数方程⎩⎨⎧==,,22t y tx 2x t =222)(x t y ==42x =xy 21='∴消去参数问题: 消参困难或无法消参如何求导?t 若参数方程确定y 与x 间的函数关系，称此为由参数方程所确定的函数。

()()x t y t ϕψ=⎧⎨=⎩则0≠')(t ϕ时,有=x y d d x t t y d d d d ⋅tx t y d d d d 1⋅=)()(t t ϕψ''=可导, 且其中若参数方程可确定一个y 与x 间的函数关系，()()x t y t ϕψ=⎧⎨=⎩函数具有单调连续的反函数，这个反函数与()x t ϕ=1()t t ϕ-=()y t ψ=构成了复合函数，1[()]y t ψϕ-=复合函数求导法则反函数求导法则)()(t t ψϕ''=0≠')(t ψ时,有=y x d d y t t x d d d d ⋅ty t x d d d d 1⋅=(此时x 看成是y 的函数)若上述参数方程中二阶可导,)()(d d t t x y ϕψ''=)(t x ϕ=且则由它确定的函数可求二阶导数.利用新的参数方程,可得)(22dx dy dx d dxy d =dx dt t t dt d ))()((ϕ'ψ'=)(1)()()()()(2t t t t t t ϕϕϕψϕψ'⋅''''-'''=.)()()()()(t t t t t 3ϕϕψϕψ''''-'''=d ()d ()y t x t ψϕ'='()()()d t dx t ψϕ'='1()()()d t dx dt t dtψϕ'='tt t a tt a t t x y cot cos sin sin cos )()(d d -=-=''=2233ϕψ解:)(dx dydx d dx y d =22(cot )ddtt dt dx =-2213csc sin cos t a t t =ta tcos sec 34=例3求由参数方程所确定的函数的二阶导数。