Диференціювання неявних функцій - студопедія

Теорема існування. якщо:

1) функція звертається в нуль в деякій точці;

2) і визначені і неперервні в околі точки;

то в деякій досить малій околиці точки існує єдина однозначна безперервна функція

Приватні похідні функцій, заданих неявно. Якщо виконані всі умови наведеної вище теореми і, крім того, функція диференційована в околі точки. то функція диференційована в околі точки і її похідні і можуть бути знайдені з рівнянь

Якщо функція диференційована достатню кількість разів, то послідовним диференціюванням цих рівнянь обчислюються похідні вищих порядків від функції.

Диференціювання неявних функцій, заданих системою рівнянь. Нехай функції задовольняють таким умовам:

1) звертаються в нуль в точці;

2) мають похідні в околиці точки;

3) функціональний визначник (якобіан) в точці.

Тоді система рівнянь

однозначно визначає в деякій околиці точки систему диференціюються

задовольняють системі рівнянь і початкових умов

Диференціали цих неявних функцій можуть бути знайдені з системи

Приклад 6.1. Знайти в точці (1; 1) приватні похідні функції. заданої неявно рівнянням

Рішення. З рівняння знайдемо значення функції в даній точці:

. Функція дорівнює нулю в точці (1; 1; 2) і неперервна в її околиці, а її приватні похідні

Тому функція є безперервно диференціюється в околиці точки (1; 1; 2) і її приватні похідні можна знайти за формулами:

а значення в точці (1; 1; 2):

Приклад 6.2. Знайти похідні першого і другого порядків неявних функцій в точці. якщо ці функції задані системою рівнянь

і задовольняють умовам.

діфференцируєми в околиці точки. Приватні похідні

безперервні в точці. Так як і. а якобіан в точці різниться від нуля, т. е.

то система рівнянь (1) визначає єдину пару функцій. двічі диференційовних в околиці точки.

Продифференцируем систему (1) по змінній:

Підставивши координати точки в цю систему, отримаємо

Тоді. Ще раз продифференцируем по систему (2):

У точці маємо

6.1. Рівняння визначає як багатозначну функцію від. У яких областях ця функція: 1) однозначна, 2) двозначна, 3) тризначні, 4) чотиризначний? Визначити точки розгалуження цієї функції і її однозначні гілки.

Знайти і для функцій, визначених наступними рівняннями:

Схожі статті