对于隐函数:
一个二元隐函数可以想象成xoy平面上的一条曲线,其中x和y代表两个坐标轴,所以x和y是相互独立的变量,没有任何 之间的函数关系。
例如圆的方程
x²+y²=1写成隐函数的形式:
x²+y²-1=0,即
F(x,y)=x²+y²-1=0
需要注意的是,隐函数方程右边为0,表示x和y只是平面上的两个坐标轴,它们之间没有函数关系。 当导出关于 x 的 Fx 时,y 必须被视为常数,反之亦然。 所以 Fx=2,Fy=2y。 这里的Fx和Fy通过隐函数F表示x和y的偏导数。
当我们认为隐函数F(x,y)确定某种函数关系时y=f(x) ,有:
需要注意的是dy/dx和Fx的区别,前者是y是x的函数,而后y是从x推导出来的; 后者是隐函数F(x,y)是从x推导出来的,x和y之间没有函数关系。 不要混合食物。
三维空间:
球面方程同理:
F(x,y,z)=x²+y²+z²-1 =0
所以对隐函数F求偏导后,Fx=2x,Fy=2y,Fz=2z。
当我们认为隐函数F确定函数z=f(x,y)时,则求偏导数:
对于函数z=f(x,y ), x , y之间仍然有两个坐标轴,它们之间没有函数关系。
图1
上图怎么理解? 为什么 F(x, y, z) 中的 z 又变成了 x 和 y 的函数?
这是因为上图中我们的目的是求
但这并不妨碍Fx,Fy,Fz或者Fx=2x,Fy=2y,Fz的结果 =2z。 也就是说,在图1中,把z看成x和y的函数,在等式两边求x的偏导数的方法只是求z对x的偏导数,并没有 不破坏过程推导规则中的隐含函数。 等式右边0对x的导数当然为0。
总之,在推导隐函数时,必须将其他变量视为常量,才能得到正确的Fx、Fy、 fz等