03.14 你知道“隱函數”求導的幾何意義嗎?

隱函數是相對於顯函數y=f(x)而言的。y=f(x)中每一個x都有確定的y值與其對應,但隱函數不存在輸入一個x就存在輸出一個y,它是有x和y共同決定的一個等式決定的。

如下,靠牆的一個杆子,杆子上下移動時,同時也在左右移動,共同決定了隨時間變化的函數關係式。

你知道“隱函數”求導的幾何意義嗎?

杆子在y軸上移動dy,則相應的x軸上就移動dx,那麼整個恆等式的變化就是:

你知道“隱函數”求導的幾何意義嗎?

因為等於常數,所以導數為0.說明左側dx dy的移動對整個杆子的沒有影響。依照前面文章中複合函數求導就是:

你知道“隱函數”求導的幾何意義嗎?

例如y軸高度是4,x軸就是3.當杆子沿y軸以1m/s的速度滑動時,那杆子沿x軸滑動的速度就是

你知道“隱函數”求導的幾何意義嗎?

我們繼續看x y的軌跡,當座標點移動到圓內 或圓外時,對S(x,y)都會產生影響

你知道“隱函數”求導的幾何意義嗎?

會產生多大的影響,就是對S(x,y)求導,即dS(x,y),這才是隱函數的求導的本質,例如

你知道“隱函數”求導的幾何意義嗎?

如果X Y正好落在圓上,當移動dx dy 時,dS(x,y)=0。言外之意就是左邊的整體變化量等於0時,正好是個圓。

注意:此處嚴格意義上是指X Y正好落在圓的切線上,而不是圓上,因為dS(x,y)是一條直線。

你知道“隱函數”求導的幾何意義嗎?

我們來看這個圖形:隱函數求導得到兩邊等式。它的含義就是左邊的變化量和右邊變化量相等時才能落到圖形上,只有這樣等式才能成立。

你知道“隱函數”求導的幾何意義嗎?

隱含數求導和乘法求導,複合函數求導方法一樣,只是變化量要求左右相等,才能保證原圖形的完整,和隱函數的關係式的正確。

來看Inx函數的導數,要保證每移動一小步都要落在曲線上,就必須保證求導後兩邊的參​數相等

你知道“隱函數”求導的幾何意義嗎?

因為e^y=x.經過代換就得到:​

你知道“隱函數”求導的幾何意義嗎?

以上就是對隱函數的理解和定義。


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