二、隐函数存在性条件分析 要讨论的问题是:当函数F(x,y)满足怎样一些 条件时,由方程(1)能确定隐函数y=f(x),并 锼隐函数具有连续、可微等良好性质? (a)把上述y=f(x)看作曲面z=F(x,y)与坐标 平面z=0的交线,故至少要求该交集非空,即 SP(x),满足F(x,)=0,y=f(x). (b)为使y=f(x)在x连续,故要求F(x,y)在点 P连续是合理的
前页 后页 返回 二、隐函数存在性条件分析 条件时,由方程 (1) 能确定隐函数 , 并 使 要讨论的问题是:当函数 满足怎样一些 该隐函数具有连续、可微等良好性质? (a) 把上述 看作曲面 与坐标 平面 的交线,故至少要求该交集非空,即 ,满足 连续是合理的. (b) 为使 在 连续,故要求 在点
(c)为使y=f(x)在x可导,即曲线y=f(x)在 点P存在切线,而此切线是曲面z=F(x,y)在点 P的切平面与?=0的交线,故应要求F(x,y)在 点P可微,且(F(x,),F(x,)(0,0). (d在以上条件下,通过复合求导数,由(1)得到 F(xs训r(+Ek,)n fax)=.E(x) F(xo2yo) 由此可见,F(x)10是一个重要条件. 前页
前页 后页 返回 由此可见, 是一个重要条件. 点 存在切线,而此切线是曲面 在点 的切平面与 的交线,故应要求 在 (c) 为使 在 可导,即曲线 在 点 可微,且 (d) 在以上条件下,通过复合求导数, 由 (1) 得到
三、隐函数定理 定理18.1(隐函数存在惟一性定理)设方程(1)中 的函数F(x,y)满足以下四个条件: ①在以P(x,o)为内点的某区域DiR2上连续; (F(,o)=0(初始条件): 在D内存在连续的偏导数F,(x,y方 (iv)F(xo2Fo)1 0. 则有如下结论成立: 前过
前页 后页 返回 三、隐函数定理 定理18.1 ( 隐函数存在惟一性定理 ) 设方程 (1) 中 的函数 满足以下四个条件: (i) 在以 为内点的某区域 上连续; (ii) ( 初始条件 ); (iii) 在 内存在连续的偏导数 ; (iv) 则有如下结论成立:
1°存在某邻域U(P)iD,在U(P)内由方程(1) 惟一地确定了一个隐函数 y=f(x),xI (xo-a,xo+a), 它满足: f(o)=o,且当xi(x-a,x+a)时,使得 (x,f(x)iU(P),F(x,f(x)°0; 2°f(x)在(x-M,x,+a)上连续. 证首先证明隐函数的存在与惟一性. 证明过程归结起来有以下四个步骤(见图18一1): 前页 返回
前页 后页 返回 在 上连续. 惟一地确定了一个隐函数 它满足: , 且当 时, 使得 证 首先证明隐函数的存在与惟一性. 证明过程归结起来有以下四个步骤 ( 见图18-1 ): 存在某邻域 ,在 内由方程 (1)
y y %+b +++ %+b Yo L+ ** 千+ yo + %-b ++1+ + %-b Oob xoxo+bx Oob xxo+bx (a一点正,一片正 b)正、负上下分 +土+土 ++++ yo+b T U(Po) Yo yo y=f(x) yo-b Yo-b xo-a xo-a xo+a (c)同号两边伸 (利用介值性 图18-1 前
前页 后页 返回 (c) 同号两边伸 ++++ - - - - (d) 利用介值性 ++++ - - - - (b) 正、负上下分 + + + _ _ _ + _ 0 (a) 一点正,一片正 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 图 18-1