Сущестование и дифференцируемость неявной функции

Теорема. Пусть функция двух переменных и ее частные производ-ные и непрерывны в некоторой окрестности точки , причем: а Тогда уравнение определяет (в не-которой окрестности точки ) единственную функцию . Эта функция дифференцируема и

(1)

Докажем формулу (1), принимая без доказательства существование и дифференцируемость неявной функции . То, что уравнение определяет некоторую функцию , означает следующее: (в не-которой окрестности точки ). Продифференцируем это тождество почленно, используя формулу (2) предыдущего параграфа:

Из последнего равенства и вытекает формула (1).

Пример. Рассмотрим функцию и точку Вычислим производные: Нетрудно видеть, что все условия теоремы выполнены: непрерывны в окрестности точки и , Следовательно, в некоторой окрестности точки , уравнение определяет некоторую функцию , обращающую уравнение в тождество. Ее производная:

Замечательно, что по свойствам функции двух переменных , задан-ной непосредственно, мы можем судить о свойствах функции , для которой непосредственного задания мы не имеем.

Замечание 1. Геометрический смысл условия линия определяемая уравнением имеет в точке невертикальную касательную, т.е. саму линию можно понимать как график некоторой функции (в некоторой окрестности точки М ₀).

Замечание 2. Теорема легко обобщается на случай неявных функций нескольких переменных.

Лекция 19

Дата добавления: 2015-07-24