隐函数求导也叫隐函数微分。它是微积分中比较重要的概念和一种重要的计算手段。它是近代微积分中的发展产物之一,关于隐函数求导的原理和实现方法我们在这里做一下简要的介绍。
原理
定义:若函数y=f(x)在x的某个邻域内有一个点(x0,y0),且在这个邻域内可以定出一个函数u(x),使得对(x0,y0)附近的任何一个点,都有y=f(x)≡u(x,y),(x,y)均在此定出的邻域内,此时称u(x,y)是一隐函数。求y=f(x)的导数dy/dx即转化为求u(x,y)的导数du/dx,其中y=f(x)为u(x,y)的零点方程。
实现方法
1. 写出隐函数的方程式;
2. 对该方程式两边求导,以y为因变量,以x为自变量,得到公式du/dx=-f′(x,y)/f′(y,x);
3. 将函数y=f(x)代入公式 du/dx=dy/dx=-f′(x,y)/f′(y,x),就可以求得隐函数的导数dy/dx。
隐函数求导的应用
隐函数求导的应用非常广泛,如求阴影面积、曲线离散化、三维曲线求切向量、自适应步长积分等等。它在物理、力学和数学等领域都有广泛应用。