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作业11隐函数与参数方程求导

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隐函数和由参数方程所确定的函数的导数

隐函数和由参数方程所确定的函数的导数
的隐函数，则 F[ x, y( x)] 0 ( x D)；
2°若隐函数 y y( x) ( x D)可由F ( x, y) 0中
解出，则称此隐函数可显化；
如：
确定了一个隐函数：y = y(x)
可显化：y 3 1 x.
2021/4/22
2
3°有些隐函数不易显化，甚至不能显化.
例1 e y xy 0 确定了一个隐函数：
y
t
2
,
t x 2
y
t2
( x)2
2
x2 4
故
消去参数 t
y 1 x. 2
问题: 消去参数困难或无法消去参数时，如何
求函数的导数?
2021/4/22
14
结论 (由参数方程所确定的函数的求导公式)
在
x y
(t) (t)
中，设
x
(t
)在某个区间上具有
单调且连续的反函数 t 1( x), 且能构成复合
5 y4 d y 2 d y 1 21x6 0
dx dx
dy dx
1 21x6 5y4 2
由原方程得 x = 0 时 y = 0 , 故
2021/4/22
28
例3-4 设 y x ex , 求其反函数的导数 . 解 (方法1)
(方法2) 等式两边同时对 y 求导
2021/4/22
29
f (x) 0 f (x) 0
当 f ( x) 0 时，y f ( x)
f (x)
y (ln x ) 1 ( x 0) x
当
f
(
x)
0
时，y
[
1 f(
x)]
[
f
(
x

第四节隐函数与参数方程的求导法

第四节隐函数与参数方程的求导法
则由反函数求导法则知
−1
：
dt 1 x = ϕ ( t )的反函数 t = ϕ ( x )也可导, 且 其导数 = dx dx 再设 y = ψ ( t )也可导 dt −1 ∵ y = ψ ( t ), t = ϕ −1 ( x ) ∴ y = ψ [ϕ ( x )]
由复合函数及反函数的求导法则得其导数
3 3 ( , ) 2 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
例3 设 x 4 − xy + y 4 = 1, 求y′′在点 (0,1)处的值 . 解 方程两边对 x 求导得 4 x 3 − y − xy ′ + 4 y 3 y ′ = 0
代入 x = 0, y = 1得
0 − 1 − 0 + 4 ⋅ y′
x =0 y =1
(1)
= 0 ∴ y′ x = 0
2
h tanα = 500
h米
α
500米
dt
dα ∴ = 0.14(弧度 / 分 ) dt
仰角增加率
五、小结 隐函数求导法: 直接对方程两边求导; 对数求导法: 对方程两边取对数,按隐函数的求导 法则求导; 参数方程求导: 实质上是利用复合函数求导法则; 相关变化率:通过两个相互依赖的变量之间的关系 确定两个相互依赖的变化率之间的关系.
方程两边对 x 求导 , 得 3 x 2 + 3 y 2 y′ = 3 y + 3 xy′
y − x2 ∴ y′ = 2 y −x
y − x2 ∴ y′ 3 3 = 2 = −1. ( , ) y −x 22 3 3 所求切线方程为 y − = − ( x − ) 即 x + y − 3 = 0. 2 2 3 3 法线方程为 y − = x − 即 y = x , 显然通过原点. 2 2

隐函数求导以及参数方程求导

隐函数求导以及参数方程求导

问题:隐函数不易显化或不能显化如何求导?
隐函数求导法则:
用复合函数求导法则直接对方程两边求导.
导 y 0所确定的隐函数
y的导数 dy , dy dx dx
. x0
解 方程两边对x求导,
y x dy e x e y dy 0
dx
dx
解得
dy dx
解 等式两边取对数得
ln y ln( x 1) 1 ln( x 1) 2 ln( x 4) x 3
上式两边对 x求导得
y 1 1 2 1 y x 1 3( x 1) x 4
y
( x 1)3 x ( x 4)2 e x
1[
x
1
1
1 3( x
1)
x
2
4
1]
导数与微分
7
例5 设 y xsinx ( x 0), 求y.
解 等式两边取对数得 ln y sin x ln x
上式两边对x求导得
1 y cos x ln x sin x 1
y
x
y y(cos x ln x sin x 1 ) x
x sin x (cos x ln x sin x ) x
导数与微分
9
皮肌炎图片——皮肌炎的症状表现
• 皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉、 心、肺、肾等多脏器严重损害的， 全身性疾病，而且不少患者同时 伴有恶性肿瘤。它的1症状表现如 下：
• 1、早期皮肌炎患者，还往往伴 有全身不适症状，如-全身肌肉酸 痛，软弱无力，上楼梯时感觉两 腿费力；举手梳理头发时，举高 手臂很吃力；抬头转头缓慢而费 力。
x y
(t )二阶可导, (t )
d2 dx
y
2
d dx

隐函数及参数方程所表示函数的求导法

隐函数及参数方程所表示函数的求导法

x (t ), y (t ),
t [ , ]为参数 .
若x (t )与y (t )都可导，且 (t ) 0. 又x (t )存在
反函数 t 1 ( x)，则y为x的复合函数 y ( 1 ( x)) ，即
y (t )，t 1 ( x).
Yunnan University
7
§6. 隐函数及参数方程所表示函数的求导法
由复合函数与反函数的 求导法则，有
dy dy dy dt (t ) dt 1 (t ) ( ( x)) . dx dt dx (t ) dx dt
这即是参数方程所表示 函数的求导法，从而导 函数的
§6. 隐函数及参数方程所表示函数的求导法 一、隐函数求导法
设二元方程 F ( x, y) 0
确定了唯一的单值可导函数y f ( x)，求 dy . dx
例如: F ( x, y) x 2 y 2 R2 0可确定隐函数
y R 2 x 2，x [ R, R]，y [0, R]; 和 y R 2 x 2，x [ R, R]，y [ R,0].
4
§6. 隐函数及参数方程所表示函数的求导法
x2 y2 例3. 求 垂 直 于 直 线 l : 2 x 4 y 3 0并 与 双 曲 线 1 2 7 相切的直线方程。
解： 设双曲线上一点 ( x, y)的切线斜率为 k，则由隐函数求
导法，有
2x 2 y 7x y 0， 即 k y . 2 7 2y
即
y y( x) x x . y ( x) y
方 法I : 对 于 由 方 程 F ( x, y) 0确 定 的 隐 函 数 ， 只 需 用 应复 合 函 数 的 求 导 法 ， 对 恒 等 式方 或程 两 端 关 于 x求 导 数 ， 即 可 得 隐 函 数的导数（注意 y是x的 函 数 ） .

隐函数和参数方程求导

隐函数和参数方程求导

得相关变化率之间的关系式 求出未知的相关变化率
16
例7. 一气球从离开观察员500 m 处离地面铅直上升, 其速率为 140 m min , 当气球高度为 500 m 时, 观察员
视线的仰角增加率是多少? 解: 设气球上升 t 分后其高度为h , 仰角为 , h h 则 tan 500 两边对 t 求导 500 d 1 dh 2 sec 2 1 tan 2 sec d t 500 d t dh 已知 140 m min , h = 500m 时, tan 1 , sec 2 2 , dt d 1 1 ( rad/ min ) 140 17 d t 2 500
两边取对数
u ( ln u ) u
1 ln y ln x 1 ln x 2 ln x 3 ln x 4 2 对 x 求导
y 1 1 1 1 1 y 2 x 1 x 2 x 3 x 4



1 1 1 1 x 1 x 2 x 3 x 4
10
(t ) 0 时, 有
若上述参数方程中 则由它确定的函数
二阶可导, 且
可求二阶导数 .
x (t ) 利用新的参数方程 d y (t ) ,可得 dx (t ) d d y dx d 2 y d (d y ) ( ) d t dx d t d x 2 dx dx (t ) (t ) (t ) (t ) (t ) 2 (t )
18
内容小结
1. 隐函数求导法则 直接对方程两边求导
2. 对数求导法 : 适用于幂指函数及某些用连乘, 连除表示的函数 3. 参数方程求导法
转化

隐函数和参数方程求导

隐函数和参数方程求导

隐函数和参数方程求导
隐函数求导：隐函数求导是指对于一个由两个或多个未知量的函数所组成的方程，通过对其中的一个未知量进行求导，得到关于该未知量的导数表达式。

常见的隐函数求导问题可以通过链式法则来解决。

考虑一个隐函数方程F(x, y) = 0，其中x和y是两个未知量，我们希望对该方程进行求导，得到关于y的导数dy/dx。

首先，我们假设y是关于x的函数，即y=f(x)，那么原方程可以重写为F(x,f(x))=0。

然后，我们对该方程两边同时对x求导，根据链式法则，可以得到：∂F/∂x + ∂F/∂y * dy/dx = 0。

最后，通过对这个方程关于y求导，我们可以解出dy/dx的表达式：dy/dx = - (∂F/∂x) / (∂F/∂y)。

参数方程求导：参数方程是指将变量x和y都表示为一个参数t的函数形式，即x = f(t)和y = g(t)。

参数方程求导可以通过对这两个函数分别对t求导，然后利用导数的链式法则来得到关于t的导数dt/dx和
dt/dy。

假设x = f(t)和y = g(t)，我们希望求导dx/dt和dy/dt。

首先，对x = f(t)对t求导，得到dx/dt；
然后，对y = g(t)对t求导，得到dy/dt；
最后，通过利用导数的链式法则，我们可以得到dt/dx和dt/dy的表达式：
dt/dx = 1 / (dx/dt)；
dt/dy = 1 / (dy/dt)。

通过求导，我们可以得到参数方程对应的隐函数的导数关系。

在实际问题中，求导可以帮助我们分析函数的变化趋势、求解最值问题等，具有非常重要的应用价值。

隐函数参数方程求导

隐函数参数方程求导
dx dx
a sin t sin t a a cos t 1 cos t
dt
dy dx
t 2

sin 2
1 cos
1.
当 t 时, x a(2 1), y a.
2
2
所求切线方程为
即
y a x a( 1) y x a(2 2 )

x


2

y

cos
x
－sin
x

sin

x

2

2

y＝ －sin
x＝－cos
x

sin

x

3
2

y4＝ －cos x＝sin x ……
y (n) sin x n 即 (sin x)(n) sin x n
2
13
四、高阶导数
如果函数 y f (x) 的导函数 y f (x)仍是 x
的可导函数，就称y f (x) 的导数为函数 f (x)
的二阶导数,记作
y，f
(x)
，d2 y d x2
或
d2 f (x) d x2
即
y

(
y)，f
(x)

[
f
(x)]
，d 2y dx2
两边对x求导
(含导数 y的方程)
3
例1. 求由方程 xy e x e y 0所确定的隐函数
y的导数 dy , dy dx dx
x0 .
解： 方程两边对x求导,
y x dy e x e y dy 0

高数 隐函数与参数方程求导讲解

高数 隐函数与参数方程求导讲解

1
f (t)
24
内容小结
1. 隐函数求导法则
直接对方程两边求导
2. 对数求导法 : 适用于幂指函数及某些用连乘, 连除表示的函数
3. 参数方程求导法 转化 极坐标方程求导
求高阶导数时,从低到高每次都用参数方程求导公式
25
作业 P109 1 ; 2 ; 3 ; 4 ； 5（1）（3）; 6 ; 7 (2) （4）; 8.
2 2(t
2t 1
1) 2
23
例14 已知 x f (t) y t f (t) f (t)
求
d2 dx
y
2
.
解: d y dx
t f (t) t,
f (t)
, 且 f (t) 0,
x f (t) y t
d2y dx2

d y dx

t f t
其运动轨迹方程为：x v0 cos at
表示。

y

v0
sin
at

1 2
gt
2
15
参数方程求导
若参数方程
可确定一个 y 与 x 之间的函数
关系,
可导, 且
(t) 0时, 有
dy dx
dy dt d t dx

dy dt

1 dx
(t) (t )
(t) 0时, 有
y uv ln u v vuv1 u
按指数函数求导公式
按幂函数求导公式
11
例7 求下列函数的导数 y.
1.
两边取对数
ln y x ln a a[ lnb ln x ] b[ ln x ln a ] b

隐函数与参数方程

隐函数与参数方程


1 4
得
y
x0 y1

1 16
.
二、对数求导法
观察函数 y
( x 1)3 x 1 ( x 4) e
2 x
,
y x
sin x
.
方法:
先在方程两边取对数, 然后利用隐函数的求导 方法求出导数. --------对数求导法 适用范围:
多个函数相乘和幂指函 数 u( x )
例如
y t
x 2t, 2 y t ,
2
t
x
2
x 2 y
消去参数 t
1 2 x
( ) 2 4
2
x
问题: 消参困难或无法消参如何求导?
x (t ) 在方程 中, y (t )
由复合函数及反函数的求导法则得
dy dx dy dt dt dx
思考题
x (t ) ( t ) 设 ， 由 y x ( t ) y (t ) ( t ) 可 知 y ，对吗？ x ( t ) ( ( t ) 0 )
思考题解答
不对．
y x d dx
y x
1 ( t ) dt dx ( t ) t ( t )
上式两边对
dh
h 500
2
500 米

d dt 1 500
2
t 求导得
sec

dh dt
500 米

d dt
dt
140 米 / 秒 , 当 h 500 米时 , sec 2
0 . 14 ( 弧度 / 分 )
仰角增加率

隐函数与参数方程的求导法则

隐函数与参数方程的求导法则

隐函数与参数方程的求导法则在微积分中，求导是求函数在某一点的变化率的操作。

当我们面对的函数是显式函数时，也就是可以通过直接表示成y=f(x)的形式，求导问题相对较为简单。

但在一些情况下，我们会遇到隐式函数或参数方程，这就需要用到隐函数与参数方程的求导法则。

一、隐函数的求导法则隐函数是指通过x和y之间的关系式来定义的函数，其中y不能用x的表达式直接表示出来。

在求解隐函数的导数时，我们需要运用到隐函数的求导法则，具体步骤如下：1.对于隐函数关系式进行求导，将dy/dx表示为f(x, y)。

2.将dx移到方程的一侧，得到f(x, y)dx+(-1)dy=0。

3.根据链式法则，乘得dy/dx=-(f(x, y)dx/dy)。

4.将方程中的dy/dx替换成-dy/dx，便可得到所求的导数。

举个例子来进行说明。

假设我们有一个方程x^2+y^2=R^2表示一个圆的形状，其中R是一个常数。

如果我们想要求解这个圆的切线斜率，就需要使用隐函数的求导法则。

首先对方程两边求导，得到2xdx+2ydy=0。

将dy/dx替换成-dy/dx，得到2xdx-2ydy=0。

然后将式子整理为dy/dx的形式，即dy/dx=-(2x/2y)=-x/y。

这就是所求的切线斜率。

二、参数方程的求导法则参数方程是指通过t来表示x和y，即x=f(t)，y=g(t)，其中t是一个独立变量。

求解参数方程的导数时，我们同样需要运用到参数方程的求导法则，具体步骤如下：1.对于参数方程中的每一个方程分别求导，得到dx/dt和dy/dt。

2.将两个式子相除，得到dy/dx=(dy/dt)/(dx/dt)。

接下来，让我们通过一个例子来进一步说明参数方程的求导法则。

假设我们有一个参数方程x=cos(t)，y=sin(t)，其中0≤t≤2π。

我们想求解在该参数方程下的切线斜率。

首先对参数方程x=cos(t)和y=sin(t)分别求导，得到dx/dt=-sin(t)和dy/dt=cos(t)。

隐函数及参数方程求导

隐函数及参数方程求导

( x 1)(x 2) , 求y. ( x 3)(x 4)
等式两边取对数得
1 ln y [ln( x 1) ln( x 2) ln( x 3) ln( x 4)] 2
上式两边对x求导得
y 1 1 1 1 1 [ ] y 2 x 1 ( x 2) x 3 x 4
y x (t ) (t ) (t ) (t ) x y 3 x (t ) 3
2018年11月13日星期 二 17
x a cost 例. 求椭圆 在t 处的切线方程 4 y b sin t dy dy b 解 dy dt b cos t dx t 4 a dx dx a sin t dt 2 2
F ( x, y) 0 y f ( x ) 隐函数的 显化.
例
开普勒方程
可显化为函数
y关于x
的隐函数客观存在,但无法将 y 表达成 x 的显式 开普勒(J.Kepler)1571-1630 表达式. 德国数学家,天文学家. 2
隐函数不易显化或不能显化 如何求导 2. 隐函: y (esin x ln x ) esin x ln x (sin x ln x)
e
sin x ln x
1 (cos x ln x sin x ) x
11
x sin x (cos x ln x
2018年11月13日星期 二
sin x ) x
例. 设 y 解
2
2018年11月13日星期 二 27

dy dy d t dx dx d t22
o
x
抛射体轨迹的参数方程
速度的水平分量

隐函数与参数式函数的求导

隐函数与参数式函数的求导

2(1 sin y) 2x cos y 2x
1 sin y
(1 sin y)2
2(1
sin y)2 4x2 (1 sin y)3
cos
y
，
d2 y dx2
x1 2.
y0
9
例4 设 y y(x) 是由方程 x 2 y cos y 0 所确定的
隐函数,求 d2 y dx2
x1 .
y0
4t
本例中,若这样求二阶导数：
d d
2y x2
(d y ) dx
( t ) 2
1 2
，
则是错解，因为这样是对参数 t 求导而非对自变量 x 求导.
25
例11
求由方程
x y
a a
cos3 sin 3
t t
所确定的函数
y f (x)
y
的二阶导数.
a
P
解 dy y(t) (a sin3 t) dx x(t) (a cos3 t)
24
例10
设
x y
ln(1 t 2 ) t arctan t
，求
dy dx
,
d2 y dx2
.
解
dy
y(t)
t arctan t
1
1
1 t
2
t
,
dx x(t) ln(1 t2 )
t
1
2t 1 t2
2
d2 y 2
2 1t2 .
dx2
ln(1 t2 )
2t 1 t2
2、对数求导法 方法：先对函数两边取对数,利用对数性质化简,然后
应用隐函数求导的方法求得导数.
适用题型：由多个初等函数通过乘、除、乘方、开方运

隐函数及参数方程所确定的函数的求导法

隐函数及参数方程所确定的函数的求导法

谢谢聆听
一、隐函数的导数
把一个隐函数化成显函数，叫作隐函数的显化．例如， 从方程3x＋y2＋5=0解出y=± √ -5-3x，就把隐函数化成显函 数．隐函数的显化有时是有困难的，甚至是不可能的．例如， ey=y＋x在x的一定变化范围内虽然也能确定一个隐函数y=f （x），却无法将它显化.因此有必要介绍隐函数的求导方法.
设y=f（x）是由F（x，y）=0所确定的隐函数，则F（x， f（x））=0．由于此式左端是将y=f（x）代入F（x，y）所 得到的复合函数，因此，根据链式法则将等式两边对x求导， 便可得到所求的导数．
我们通过几个例子来说明这种方法．
一、隐函数的导数
【例1】
求方程xy-ex＋ey=0所确定的隐函数y=f（x）的导数 ． 解 方程两端同时对x求导，并注意到y是x的函数，得
下面举几个例子.
一、隐函数的导数
【例4】
求函数y=xx（x>0）的导数． 解 这是幂指函数，求导数时，既不能用幂函数的导数 公式，也不能用指数函数的导数公式. 对等式两边取对数，得
lny=xlnx， 两边对x求导，得
一、隐函数的导数
【例5】
二、由参数方程所确定的函数的导数
函数关系除了用显式和隐式表示外，还可以用参数 方程来表示．
一般的，如果参数方程x=φ（t）， 确定y与x之间的函数关系，则称此函数关系所表示的函 数为由参数方程所确定的函数．
对于参数方程所确定的函数的求导，通常不需要由 参数方程消去参数t化为y与x之间的直接函数关系后再求 导．
二、由参数方程所确定的函数的导数
如果函数φ（t）和ψ（t）都可导，φ′（t）≠0且x=φ（t） 存在反函数t=φ-1（x），则y为x的复合函数．根据复合函数求 导法则，得

隐函数和参数方程求导法

隐函数和参数方程求导法

隐函数求导法则:
用复合函数求导法则直接对方程两边求导.
例
1. Kepler equation : y x sin y 0； 2. 求 x 2 y 2 R 2 ( R 0)所确定的隐函数 导数，并求它在 M 0 ( x0 , y0 ) 的切线方程； 3. 求 y (sin x )cos x (sin x 0) 的导数.
y
v0
vy
v vx
轨迹在t 0时刻的切线方向 , 可由切线的斜率来反映.
o x
1 2 (v 0 t sin gt ) dy v0 sin gt 2 dx (v 0 t cos ) v0 cos
dy dx
t t0
v 0 sin gt 0 . v 0 cos
3t 3t f ( e 1 ) e 3 dy 解： f ( t ) dx
3 f ( 0 ) dy 3 f ( 0 ) dx t 0
x (t ) d2y 例4. ,求 2 ; dx y (t ) dy ( t ) 解： dx ( t ) 2 ( t ) d ( t ) dt d y d dy d dx 2 dx dx dx ( t ) dt ( t ) dx 1 ( t ) ( t ) ( t ) ( t ) ( t ) 2 (t ) ( t ) ( t ) ( t ) ( t ) 3 ( t ) 注意 : 已知
x0 x1 y1 cot t x1 a cos t1
d ( x1 ( t ) x0 )2 y12 ( t )
( x1 ( t ) x1 ( t ) a cos t1 )2 a 2 sin2 t1

隐函数和参数方程求导法

隐函数和参数方程求导法

隐函数和参数方程求导法1.隐函数求导法隐函数求导法用于求解包含隐函数的导数。

一般来说，我们可以将隐函数表示为两个变量之间的关系式，例如y=f(x)。

在一些情况下，这个关系式无法直接解出y关于x的显式表达式。

这时，我们可以使用隐函数求导法来找到y关于x的导数。

假设有一个含有两个变量x和y的隐函数关系式F(x,y)=0。

要求这个隐函数关于x的导数，可以按照以下步骤进行：步骤1：对关系式两边同时求导，并得到导数关系式dF/dx = 0；步骤2：根据导数关系式，将dF/dx中的y'用y和x表示出来；步骤3：解出y'，即为所求的导数。

举例说明：假设有一个隐函数关系式x^2+y^2=1、我们要求这个隐函数关于x的导数。

按照上述步骤，我们可以进行如下计算：步骤1：对关系式两边同时求导，得到2x + 2yy' = 0；步骤2：将dF/dx中的y'用y和x表示出来，得到y' = -x/y；步骤3：解出y'，即为所求的导数。

通过以上计算，我们得到了这个隐函数关于x的导数为y'=-x/y。

参数方程求导法用于求解包含参数方程的导数。

参数方程是用参数表示的轨迹方程，常用形式为x=f(t)和y=g(t)，其中x和y是关于参数t 的函数。

要求参数方程的导数，可以按照以下步骤进行：步骤1：将参数方程的x和y分别关于t求导，得到dx/dt和dy/dt；步骤2：将dx/dt和dy/dt的结果合并，得到y关于x的导数dy/dx；步骤3：通过dy/dx的结果，可以进一步求解y关于x的高阶导数。

举例说明：假设有一个参数方程x=2t，y=t^2、我们要求这个参数方程的导数。

按照上述步骤，我们可以进行如下计算：步骤1：将参数方程的x和y分别关于t求导，得到dx/dt = 2 和dy/dt = 2t；步骤2：将dx/dt和dy/dt的结果合并，得到dy/dx =(dy/dt)/(dx/dt) = (2t)/(2) = t；步骤3：通过dy/dx的结果，可以进一步求解y关于x的高阶导数，例如二阶导数d^2y/dx^2 = d(dy/dx)/dx = d(t)/dx = 0。

隐函数与参数方程确定函数的求导方法

隐函数与参数方程确定函数的求导方法

x2 求椭圆
4
y2 3
1上点
(1,
3 2
)
处的切线方程.
解 在方程两边同时对 x 求导，有 x 2yy 0 ，
23
解得 y 3x 。从而椭圆 x2 y2 1在点(1, 3 ) 处的切线
4y
43
2
斜率为 k 3x 1 ，故所求切线方程为
4y
x1 y3
2
2
y 3 1 x 1 ，即 x 2 y 4 。
2
sin y ( 1 )
1 cos y (1 cos y)2
sin y (1 cos y)3
。
18-8
方法二 在等式1+ dy cos y dy 0 两边同时对 x 求导，
dx
dx
得
0
d2 y dx2
sin
y
dy dx
dy dx
cos
y
d2 y dx2
0，
解得
d2 y dx2
sin y (dy )2 dx
(y
0)
。
18-13
如果不能从中消去参数，问如何求其导数？
设(t), (t) 均可导，且 x (t) 在 t 的某个区间内单
调，则由反函数存在定理知，存在连续、可导的反函数
t 1(x) ，这样 y (t) 与 t 1(x) 就构成了复合函数
y [ 1(x)]。则
dy
dy dx
dy dt
22
18-6
例 3.4.4 设 y y(x) 是由方程 x2 xy 1 ey 所确定的
隐函数，则 dy dx x0
解 在方程两边同时对
x
0。
求导，得
2x

第四节、隐函数和参数方程求导

第四节、隐函数和参数方程求导

500
例9. 有一底半径为 R cm,高为 h cm 的圆锥容器 , 今以 25 cm3 s 自顶部向容器内注水 ,试求当容器内水 位等于锥高的一半时水面上升的速度. r 解: 设时刻t容器内水面高度为 x, 水的 h x 体积为V, 则 2 1 R 1 R 2 h r 2 ( h x ) 2 [ h3 ( h x ) 3 ] 3h 3 3 r h x 两边对 t 求导 R h R2 dV d V 2 ( h x )2 d x , 而 25 (cm 3 s) r h x R h dt dt dt h 2 25h d x 100 , 故 (cm s) 2 2 2 R (h x ) dt R
M
O 2
x
2. 设 y (sin x )
tan x

x x
ln x
3
2 x , 求 y . 2 (2 x )
y1
y2
, y2 . 提示: 分别用对数微分法求 y1 答案: y2 y y1
(sin x )tan x (sec2 x lnsin x 1)

二、由参数方程确定的函数的导数
若参数方程
关系,
可确定一个 y 与 x 之间的函数
可导, 且 则
( t ) 0 时, 有
dy dy d t dy 1 ( t ) dx d t dx d t d x ( t ) dt ( t ) 0 时, 有 dx 1 ( t ) dx dx d t d t dy dy dt d y ( t ) (此时看成 x 是 y 的函数 ) dt
三、相关变化率
为两可导函数
之间有联系 相关变化率问题解法: 之间也有联系

作业11隐函数与参数方程求导

作业11隐函数与参数方程求导

1、填空题1）设函数()x y y =由方程()x y x y x sin ln 32+=+确定，则()='0y 12）设()()⎩⎨⎧-=-=13te f y t f x π，其中()t f 可导，且()00≠'f ，则==0t dx dy33）设()0,0>>⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=b a a x x b a b y bax，则=dxdy2、求下列方程所确定的隐函数()x y 的导数 1）xyx y e +=解：方程两边关于x 求导得：()111xy xyxyye y e y xy y xe -'''+=+⇒=-。

2）()tan cos y x x y =+解：方程两边关于x 求导得：()()2tan sec 1sin y x y x y x y ''+=-++⇒。

3()0a =>上任意一点处的切线在坐标轴上的截距和为常数a 。

证明：方程两边关于x0y y ''+=⇒=()00,x y 为曲线上任意一点，此点处切线方程为)00y y x x -=-，其对应截距式方程为a ==4、求下列函数的导数dxdy 1）y xe=解：方法一、22cos 1x x e x y exe-'=方法二、y xe=两边关于x 求导得：()()22cos 1111sin 1x x y y x x -'=++- 2）()()xyy x sin cos =解：()()xyy x sin cos =两边取对数得：两边关于x 求导得：y y x y x y x y '⋅+=-'cot sin ln tan cos ln 5、求下列参数方程所确定函数的导数dxdy 1）()32ln 1x t t y t t⎧=-+⎪⎨=+⎪⎩解：()()()()()322323211ln 111t t dy t tt t dxt t t'++===++'-+-+ 2）()⎩⎨⎧=-=θθθθcos sin 1y x解：()()()θθθθθθθθθθcos sin 1sin cos sin 1cos ---='-'=dx dy 6、求三叶玫瑰线()()03sin >=a a r θ上对应于4πθ=点处的切线方程（直角坐标形式）。

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1、填空题
1）设函数()x y y =由方程()
x y x y x sin ln 3
2
+=+确定，则()=
'0y 1
2）设()()⎩⎨⎧-=-=13t
e f y t f x π，其中()t f 可导，且()00≠'f ，则=
=0
t dx dy
3
3）设()0,0>>⎪
⎭
⎫
⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=b a a x x b a b y b
a
x
，则=dx
dy
()⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛---1ln a b x
a b x b
a x a
b a b a b x a b a b 2、求下列方程所确定的隐函数()x y 的导数 1）xy
x y e +=
解：方程两边关于x 求导得：()1
11xy xy
xy
ye y e y xy y xe -'''+=+⇒=-。

2）()tan cos y x x y =+
解：方程两边关于x 求导得：()()2
tan sec 1sin y x y x y x y ''+=-++⇒。

()()2sin sec sin tan x y y x
y x y x
-+-'=++
3
()0a =>上任意一点处的切线在坐标轴上的截距和为常数
a 。

证明：方程两边关于x
0y y ''+=⇒=()00,x y 为曲线上
任意一点，此点处切线方程为)00y y x x -=-，其对应截距式方程为
1=
a ==
4、求下列函数的导数dx
dy
1）
y xe
=
解：方法一、
22cos 1x x e x y e
xe -'=
方法二、y xe
=
()21
ln ln ln sin 12
y x x x =++-
两边关于x 求导得：()()
22
cos 111
1sin 1x x y y x x -'=+
+- ()()2
2
cos 111sin 1x x y xe x x ⎫-'⎪=++⎪-⎭
2）()()x
y
y x sin cos =
解：()()x
y
y x sin cos =两边取对数得：
y x x y sin ln cos ln =
两边关于x 求导得：y y x y x y x y '⋅+=-'cot sin ln tan cos ln
y
x x y
x y y cot cos ln sin ln tan -+=
'
5、求下列参数方程所确定函数的导数
dx
dy 1）()32
ln 1x t t y t t
⎧=-+⎪⎨=+⎪⎩
解：
()
()()()()322323211ln 111t t dy t t
t t dx
t t t
'++===++'-+-+ 2）()⎩⎨
⎧=-=θ
θθθcos sin 1y x
解：()()()θ
θθθθθθθθθcos sin 1sin cos sin 1cos ---='-'=dx dy 6、求三叶玫瑰线()()03sin >=a a r θ上对应于4
π
θ=点处的切线方程（直角坐标形式）。

解：⎩⎨
⎧====θ
θθθθθsin 3sin sin cos 3sin cos a r y a r x ，θθθθθ
θθθsin 3sin cos 3cos 3cos 3sin sin 3cos 3a a a a dx dy -+=
当4
π
θ=
时，2,2a y a x ==
，21
212321
234
=--+
-
==
π
θdx
dy
切线方程为：⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=-
2212a x a y 。

7、在摆线的一拱()()
()sin ,021cos x a t t t y a t π=-⎧⎪≤≤⎨
=-⎪⎩上求一点，使该点处切线与直线1y x =-平行，并写出切线方程。

解：因为()()()()
1cos sin 1sin a t dy t dx cocst a t t '-==-'
-，由
sin 1sin cos 1sin 1cos 4t t t t t π⎛⎫
=-⇒-=-⇒-= ⎪-⎝⎭
所以32t π=
，或2t π=（舍去函数在此点不可导），当32t π=时，31,2x a y a π⎛⎫
=+=
⎪⎝⎭
对应切线方程为：312y a x a π⎛⎫
⎛⎫-=--+
⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭。