高数篇:隐函数求导
高数篇:隐函数求导
- 隐函数的定义笔者就不在这里复制粘贴了,教材里面的解释专业的多的多,认真读个十几分钟就能理解清楚;
- 主要记录下隐函数求解过程中需要了解清楚的东西,笔者认为这里还是有需要搞懂的细节点,特别是到了后面的多元微分求导就显得炒鸡重要了,没有理解清楚这些知识点,可能看到教材后面的解题步骤脑子里会有很多个十万个为什么;
- 笔者也是菜鸡,文中如有理解错误望各位大佬笔下留情且指点一二,3Q;
求解隐函数前提条件(基础知识)
- 四则求导法则(重中之重)
- 复合求导法则(重点)
- 隐函数的定义
为了复习方便,下面给出隐函数的大概介绍。
隐函数的表达形式
有隐就有显,在提出隐函数之前,先看看显函数是怎样的,显函数就是初高中数学书中的常见的函数表达形式,例如:
而隐函数就是以下这种函数的表达形式了:
两者区别在于:前者是等号左右端分别是因变量和自变量的符号,后者则更多的是把x和y都当成变量并且根据函数式计算等于右端值。
PS知识点(为啥隐函数求导又不同于显函数):
而隐函数转化显函数的形式又称为:隐函数的显化。
众所周知,显函数求导相较于隐函数求导来说是简单的多的(不解释),但不是所有的隐函数都能转化为显函数而后再求导。
那么不能转化,隐函数又怎么进行求导呢?
解析隐函数的求导
不能转化的,只能强行求导。/狗头
Sorry,这里笔者自己就不编栗子了,下面我就上教材的栗子了:
(重中之重):
很明显的教材也把重点注释了出来,在隐函数求导的过程中,只含x的变量式或者常数项是明显的显式求导,但:
- y的变量式或者含有y的变量式则把y当成了是关于x的函数(因为x和y本来就存在一种映射关系)。
- y的变量式或者含有y的变量式则是通过四则求导法则和复合函数求导法则进行求解的。
例如上述方程求导中,e的y次幂关于x的求导,则是利用了复合函数求导法则:(设u=e^y)du/dy*dy/dx=du/dx,则求出了e的y次幂关于x的导数。
对数求导法(特定条件)
满足一定条件的求导,可以应用对应的方法快速解答,如以下形式:
运用对数求导法需要了解清楚对数变形的四则运算性质,这个初高中的知识笔者就不介绍了,看的不是很懂的兄弟们就得复习下对数的相关知识了,上面如果看数学介绍就头晕的兄弟们可以直接看下面栗子:
提问:为什么要引入这个方法,用原始的求导法不行吗?
对于上述幂指函数,这种特别的函数方程,原始的求导法肯定也是可以的,但是那样会增加计算的复杂程度和计算时间,如果采用对数求导法,就远远的把很多因素甩掉了,所以为什么不呢?
[1]: 高等数学 第7版 上册 同济大学
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