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excel计算隐式方程(怎么解隐函数方程)

来源:www.0djx.com  时间:2022-12-04 10:28   点击:239  编辑:表格网  手机版

1. 怎么解隐函数方程

首先说明不是所有的隐函数都能显化,否则隐函数求导并不会有太突出的作用,当隐函数不能显化时,我们知道根据函数的定义,必然纯在一个函数,如果我们现在求其导数,不能通过显化后求导,只能运用隐函数求导法,这样即可解出.比如隐函数e^y+xy-e=0是不能显化的隐函数求导法:(步骤)1.两边对X求导*)注意:此时碰到Y时,要看成X的复合函数,求导时要用复合函数求导法分层求导2.从中解出Y导即可(像解方程一样)方程左边是(d/dx)(e^y+xy-e)=e^y(dy/dx)+y+x(dy/dx) A处方程右边是(0)’=0这步是错误的,e^y 对X求导,应看成X的复合函数,故结果为(e^y )*(y导),同理xy对X求导,即为X导*Y+X*Y导=Y+X*Y导,按照此法,结合我给你的步骤,即可弄清楚隐函数求导的精髓了.

2. 怎么求解隐函数

y=x+lny

两边同时求导得

dy/dx=1+1/y*dy/dx

(1-1/y)dy/dx=1

dy/dx=1/(1-1/y)=y/(y-1)

扩展资料

对于一个已经确定存在且可导的情况下,我们可以用复合函数求导的链式法则来进行求导。在方程左右两边都对x进行求导,由于y其实是x的一个函数,所以可以直接得到带有 y' 的一个方程,然后化简得到 y' 的表达式。

隐函数导数的求解一般可以采用以下方法:

方法一:先把隐函数转化成显函数,再利用显函数求导的方法求导;

方法二:隐函数左右两边对x求导(但要注意把y看作x的函数);

方法三:利用一阶微分形式不变的性质分别对x和y求导,再通过移项求得的值。

3. 求方程隐函数

比如:y=2x+3 ,这个函数关系里 y 是 x 的【显函数】,它们的《自变量》、《函数》关系【很明显】;而若这种关系【不明显】、【很隐藏】,但又【确实】有《函数关系》,只是这种关系由一个方程来表达,则这种函数就称之为《由方程所确定的隐函数》。比如:xy+x+y=1 。

4. 隐函数方程求解

隐函数变成参数方程公式:ParametricPlot[{fx,fy},{t,tmin,tmax}]这里的t是参数

5. 隐方程的解法

(一)利用导数研究函数的单调性和极值

函数的单调性即该函数在一定范围的图象曲线的走向,若函数图象曲线向上,则为单调递增,反之则为单调递减。一个函数的单调性与其导数联系紧密,定理如下:在区间(a,b)内,若f’(x)>0,那么函数y=f(x)在该区间内单调递增;若若f’(x)<0,那么函数y=f(x)在该区间内单调递减。

例1:已知三次函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x=1和x=-l时取极值,且f(-2)=-4

(1)求函数y=f(x)的表达式

(2)求函数y=f(x)的单调区间和极值

(1)解:由f(x)=x3+ax2+bx+c得f’(x)=3x2+2ax+b由题意得x=1和x=-1是f’(x)的根,得a=0,b=-3

由f(-2)=-4得c=-2所以f(x)=x3-3x- 2

(2)f(x)=3x2- 3=3(x+1)(x-1)当x<-1时,f(x)>0当x=-1时,f(x)=0当-1<x<1时,f’(x)<0当x=1时,f’(x)=0当x>1时,f(x)>0

所以,f(x)在区间[-∞,-1]上为增函数;在[-1,1]上是减函数;在[1,+∞]上是增函数。函数f(x)的极大值是f(-1)=0,极小值是f(1)=- 4。

在例1中,第二个问题即求函数的单调区间以及极值,我们可以很容易从例子中看出,当函数的导数在某-区间内大于零时,函数在这个区间内单调递增;相应的,当函数的导数在某已区间内小于零时,函数在这个区间单调递减。因此,在解题过程中,当学生遇到求函数的单调性以及极值的时候,可以利用求导的方式求出该函数的导数,通过导数判断其单调性和极值。

(二)利用导数求函数的最值

函数的极小值和极大值与函数的最大值和最小值是两个不同的概念。极小或极大值都是反映函数在某-.-点附近的局部性质,而不是函数在整个定义域内的性质。也就是说,极小值和极大值不能代表函数的最大值和最小值。但是在求函数的最大值和最小值的过程中,却需要借助极小值和极大值。

例2:求f(x)=y=x4- -8x2+2在[-1,3]上的最值

解:由y=x4 -8x2+2得y’=4x3-16x=4x(x -2)(x+2)令y’=0,得x=0,x=2,x=-2

代人得F(0)=2,f(2)=-14,f(-1)=-5,f(3)=11由于x=-2不在区间[-1,3]中,因此不予考虑。所以f(x)在区间[-1,3]中的最小值为f(2)=-14,最大值为f(3)=11。一般情况下,求某一个函数在某区间内的最值,可先求出该函数在区间内的极值,再将求出的各极值与该函数在端点处的函数值比较,最大的则为函数的最大值,最小的则为函数的最小值。

(三)构造函数证明不等式

构造函数简单来说就是一一种解题方法,是基于具体数学题目,构造符合题目的函数模型,并通过该函数模型解决数学题目的方法。在解题过程中通过构造函数方法可以有效得出答案,如应用于证明不等式中。

例3:已知函数f(x)=x<sub>2</sub>/2-ax+(a-1)lnx,a>1.

证明:若a<5,则对任意x1,x2∈(0,+∞),x<sub>1</sub>≠x<sub>2</sub>,有f(x<sub>1</sub>)-f(x<sub>2</sub>)/x<sub>1</sub>-x<sub>2</sub>>-1。

解:f(x)=x-a+(a-1)/x=(x<sub>2</sub>-ax+a-1)/x=(x-1)(x+1-a)/xg(x)=f(x)+x=x2/2-ax+(a-1)lnx+x

g(x)=x-(a-1)+(a-1)/x≥2-(a-1)=1-(-1)*2;1<a<5

g(x)>0,即g(x)在(0,+∞)單调递增..当x<sub>1</sub>>x<sub>2</sub>>0时,g(x<sub>1</sub>)-g(x<sub>2</sub>)>0故f(x<sub>1</sub>)-f(x<sub>2</sub>)/x<sub>1</sub>-x<sub>2</sub>>-1

当0<x1<x2时,[f(x<sub>1</sub>)-f(x<sub>2</sub>)]/(x<sub>1</sub> -x<sub>2</sub>)=[f(x2)-f(x<sub>1</sub>)]/(x<sub>2</sub>-x<sub>1</sub>)> -1

例3中,如果只是按照常规思路进行解题,难度较大,但是通过构造函数g(x)解题,很大程度上降低了解题难度。

(四)导数与函数零点问题

函数零点个数的判断问题是导数与函数的热点问题,其实质仍是利用导数刻画函数图象与性质,这类问题的难点是含参问题中零点会随着参数而移动,确定零点所在的关于参数的区间需要认真分析。

(五)类型四:隐零点整体代换问题

设而不求是解析几何常用的方法,而在函数导数中,有时候因为关于极值点的方程是超越方程,求不出极值点,这时候需要设而不求,对参数进行整体代换。

(六)双变量同构式问题

在考题中常见到有两个变量的函数或不等式问题,如果原式子能够通过化简、变形成为两个变量不同、结构相同的式子,问题就可以通过构造函数来解决.

三、巧借导数分析,别样化解难题

(1)分析函数性质,简证不等式

导数可以有效解决不等式问题,尤其是证明不等式成立问题,可通过求导的方式来分析不等式,确切来讲是采用构造思想构造新的函数,利用导数来判断函数的单调性,求最值或判断函数符号,最后结合不等式恒成立原理来证明。

(2)妙求切线方程速解圆锥曲线

圆锥曲线因其计算过程复杂、技巧性强而成为高中数学的重难点知识,对于其中涉及曲线切线方程的问题可以采用导数知识来求解,通过求导的方式来求切线的斜率,从而建立切线方程,需要注意的是曲线方程在转化过程中因定义域所造成的差异。

(3)求导分析模型巧解实际问题

导数在解决与生活实际相关的数学问题中同样有着良好的解题效果,尤其是对于物料问题、距离最值问题等,可以利用导数来分析问题的数学模型,利用求导的方式来求解.一般思路为:从实际问题中抽象数学模型,利用导数求函数最值,结合实际取最优值。

6. 隐函数解法

求隐函数的二阶偏导分两部(1)在方程两边先对X求一阶偏导得出Z关于X的一阶偏导,然后再解出Z关于X的一阶偏导。

(2)在在原来求过一阶偏导的方程两边对X再求一次偏导。此方程触中一定既含有X的一阶偏导,也含有二阶偏导。

最后把(1)中解得的一阶偏导代入其中,就能得出只含有二阶偏导的方程。解出即可。

7. 解隐函数方程组

隐函数不一定是无法具体写出,它一共有三层意思:

1、无法写出,无法解出来,例如 y + sin(xy) = x,就解不出y跟x的显函数关系(explicit),

     只能在理论上认为解得出,认为理论上有一个函数关系,y=f(x)存在。这个函数是意会

     的,是概念上的,是隐隐约约的,也就是不能明显的写出来的,所以称为隐函数implicit

     function。

2、能解出来,如 y² + 2xy + 1 = 0 ,理论上是能解的,但是由于不是1对1的严格递增或严格

     递减函数,解出来反而麻烦,因为要讨论两个根的情况,而不解出来,却能藏拙,却能避

     免不必要的麻烦。

3、能解出来,也没有出现2的情况,由于我们的链式求导,保证了我们计算的准确性,无需

     解出来。

隐函数的微分方法有两种:

第一种方法:将x、y看成等同地位,谁也不是谁的函数,方程两边微分,解出dy即可。

第二种方法:链式求导,chain rule。

     将方程两边都对x求导,有y的地方,先当成y的函数,对y求导,然后再将y对x求导。

     最后解出dy/dx,也就是解出y‘。

8. 如何求解隐函数

对于一个已经确定存在且可导的情况下,我们可以用复合函数求导的链式法则来进行求导。在方程左右两边都对x进行求导,由于y其实是x的一个函数,所以可以直接得到带有 y' 的一个方程,然后化简得到 y' 的表达式。

隐函数导数的求解一般可以采用以下方法:

方法①:先把隐函数转化成显函数,再利用显函数求导的方法求导;

方法②:隐函数左右两边对x求导(但要注意把y看作x的函数);

方法③:利用一阶微分形式不变的性质分别对x和y求导,再通过移项求得的值;

方法④:把n元隐函数看作(n+1)元函数,通过多元函数的偏导数的商求得n元隐函数的导数。

9. 隐式方程怎么解

如果方程f(x,y)=0能确定y与x的对应关系,那么称这种表示方法表示的函数为隐函数。 隐函数不一定能写为y=f(x)的形式,如x^2+y^2=0。因此按照函数【设x和y是两个变量,D是实数集的某个子集,若对于D中的每个值,变量x按照一定的法则有一个确定的值y与之对应,称变量y为变量x的(显)函数,记作 y=f(x)】的定义。隐函数不一定是“函数”,而是“方程”。 也就是说,函数都是方程,但方程却不一定是函数。显函数是用y=f(x)表示的函数,左边是一个y右边是x的表达式 比如y=2x+1。隐函数是x和y都混在一起的,比如2x-y+1=0。有些隐函数可以表示成显函数,叫做隐函数显化,但也有些隐函数是不能显化的,比如e^y+xy=1。

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