隐函数存在定理
数学名词
隐函数存在定理主要讲述如何从二元函数F(x,y)的性质来判定由F(x,y)=0所确定的隐函数y=f(x)是存在的,并且,这个函数还具有某些特性。
隐函数
设,函数,对于方程
(1)
如果存在集合,对任何,有唯一确定的,使得,且满足方程(1),则称方程(1)确定了一个定义在上,值域含于的隐函数。若把它记为
则成立恒等式
隐函数必须在指出它的方程以及x,y的取值范围后才有意义。当然,在不产生误解的情况下,其取值范围也可不必一一指明,此外,还需指出:并不是任一方程都能确定出隐函数,如方程:,当时,就不能确定任何函数,使得:;而只有当时,才能确定隐函数。
隐函数定理
存在唯一性定理
若函数满足下列条件:
(i)F在以为内点的某一区域上连续
(ii)(通常称为初始条件)
(iii)F在D内存在连续偏导数
(iv)
1°存在点的某邻域,在上方程唯一地决定了一个定义在某区间上的隐函数,使得当时,,且,;
2°在上连续。
注意之处:
(1)该定理的条件仅仅是充分的,例如方程,在点不满足条件(iv)(),但它仍能确定惟一的函数。当然,由于条件(iv)不满足,往往导致定理结论的失效,例如双纽线,其方程为:。由于,与均连续,故满足定理(i)(ii)(iii),但因,致使在原点的无论怎样小的邻域内都不可能存在唯一的隐函数。
(2)在定理的证明过程中,条件(iii)和(iv)只是用来保证存在的某一邻域,在此邻域内F关于变量y是严格单调的。
(3)如果把定理的条件(iii)、(iv)改为连续,且,这时,结论是存在惟一的连续函数
可微性定理
设满足隐函数存在惟一性定理中的条件(i)-(iv),又设在D上还存在连续的偏导数,则由方程(1)所确定的隐函数在其定义域上有连续导函数,且。
n元隐函数
n元隐函数的惟一存在与连续可微性定理:
(i)函数在以点为内点的区域上连续,
(ii)
(iii)偏导数在D上存在且连续
(iv)
1°存在点的某邻域,在上方程惟一地确定了一个定义在的某邻域上的n元连续函数(隐函数),使得:
当时
2°在上有连续偏导数,而且
隐函数组
(i)与在以点为内点的区域上连续
(ii)(初始条件)
(iii)在上具有一阶连续偏导数
(iv)在点不等于零
1°存在点的某一(四维空间)邻域,在上,方程组(1)惟一地确定了定义在点的某一(二维空间)邻域上的两个二元隐函数
使得:
,且当时
2°在上连续
3°在上有一阶偏导数,且
参考资料
最新修订时间:2023-05-23 20:44
目录
概述
隐函数
隐函数定理
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