Теорема о неявной функции для одного уравнения

Неявные функции

Неявные функции, определяемые одним уравнением.

Пусть функция $F(x,y)$ определена в $R^2$. Рассмотрим уравнение
$$
F(x,y)=0.\label
$$

Множество $G_F$ точек плоскости, координаты которых удовлетворяют уравнению \eqref, было названо графиком уравнения. Через $A_F$ будем обозначать проекцию графика $G_F$ на ось $x$. Будем рассматривать такие уравнения \eqref, графики которых не есть пустые множества.

Так, график уравнения $x^2 + y^2 — 1 = 0$ есть окружность, график уравнения $(x-1)(x+y-1)=0$ есть пара прямых $x = 1$ и $x+y-1=0$ (рис. 28.1).

Рис. 28.1

Если график $G_F$ уравнения \eqref взаимно однозначно проектируется на $A_F$, то существует единственная функция $f: \; A_F\rightarrow R$, график которой совпадает с графиком уравнения. Эта функция каждому $x\in A_F$ ставит в соответствие тот единственный $y$, для которого $F(x,y)=0$. Говорят, что уравнение \eqref определяет $y$ как неявную функцию $x$.

Но, как правило, график уравнения \eqref не проектируется взаимно однозначно на $A_F$. Тогда на $A_F$ в общем случае определено бесконечное множество функций, графики которых совпадают с некоторым подмножеством графика $G_F$ уравнения \eqref. Так, разбивая отрезок $[-1,1]$ точками \(x_0= -1 Рис. 28.2

Меняя местами переменные $x$ и $y$, можно говорить о том, что уравнение \eqref определяет в некотором прямоугольнике переменную $x$ как неявную функцию переменной $y$.

Докажем теорему, дающую достаточные условия существования, непрерывности и дифференцируемости неявной функции, определяемой уравнением \eqref в некотором прямоугольнике.

функция $F(x,y)$ имеет в окрестности точки $(x_0,y_0)$ непрерывные частные производные $F_x(x,y)$ и $F_y(x,y)$;
$F(x_0,y_0)=0$;
$F_y(x_0,y_0)\neq 0$.

Тогда существует прямоугольник
$$
K = \<(x,y): \; x_0-a\leq x\leq x_0+a, \; y_0-b\leq y\leq y_0+b\>,\nonumber
$$
в котором уравнение $F(x,y) = 0$ определяет $y$ как неявную функцию $x$. Функция $y=f(x)$ непрерывно дифференцируема на интервале $(x_0-a,x_0+a)$ и
$$
f'(x)=-\frac.\label
$$

$\circ$ Разобьем доказательство на два пункта.

Доказательство существования неявной функции. Из условия $F_y(x_0,y_0)\neq 0$ следует, что либо $F_y(x_0,y_0) > 0$, либо $F_y(x_0,y_0) 0.\label
$$
Если \(F_y(x_0,y_0) 0$.

Так как функция $F_y(x,y)$ в точке $(x_0,y_0)$ непрерывна и в силу условия \eqref принимает в этой точке положительное значение, то найдется такой прямоугольник (рис. 28.3)
$$
K_1=\<(x,y): \; |x-x_0|\leq a_1, \; |y-y_0|\leq b\>,\nonumber
$$
в котором функция $F_y(x,y) > 0$.

Рис. 28.3

Рассмотрим функцию одной переменной
$$
\psi (y)=F(x_0,y),\quad y_0-b\leq y\leq y_0+b.\nonumber
$$
Функция $\psi (y)$ строго возрастает на отрезке $[y_0-b,y_0+b]$, так как
$$
\psi'(y)=F_y(x_0,y) > 0.\nonumber
$$
Кроме того, в силу условия $F(x_0,y_0)=0$
$$
\psi (y_0) = F(x_0,y_0) = 0.\nonumber
$$
Поэтому
$$
\psi (y_0-b)= F(x_0,y_0-b) 0.\label
$$
Неравенства \eqref в силу непрерывности функции $F(x,y)$ должны сохраняться в некоторых окрестностях точек $(x_0,y_0-b)$ и $(x_0,y_0+b)$. Поэтому существует такое $a\in (0,a_1)$, что для всех $x\in [x_0-a,x_0+a]$ выполнены неравенства
$$
F(x,y_0-b) 0.\label
$$
Покажем, что в прямоугольнике
$$
K=\<(x,y): \; |x-x_0|\leq a, \; |y-y_0|\leq b\>,\nonumber
$$
уравнение $F(x,y) = 0$ определяет $y$ как неявную функцию $x$.

Возьмем любую точку $x^*\in [x_0-a,x_0+a]$ и рассмотрим непрерывную на отрезке $[y_0-b,y_0+b]$ функцию одной переменной $\varphi (y)=F(x^*,y)$. В силу условия \eqref эта функция принимает на концах отрезка значения разных знаков:
$$
\varphi(y_0-b)= F(x^*,y_0-b) 0.\nonumber
$$
По теореме Коши о промежуточных значениях найдется такая точка $y^*\in [y_0-b,y_0+b]$, что
$$
\varphi(y^*) = F(x^*,y^*)=0.\nonumber
$$

Так как $\varphi'(y) = F_y(x^*,y) > 0$, то функция $\varphi(y)$ строго возрастает на отрезке $[y_0-b,y_0+b]$ и не может обратиться на этом отрезке в нуль более одного раза.

Таким образом, для любого $x\in [x_0-a,x_0+a]$ найдется единственный $y\in [y_0-b,y_0+b]$ такой, что $F(x,y) = 0$. Это означает, что в прямоугольнике $K$ уравнение $F(x,y) = 0$ определяет $y$ как неявную функцию $x$.

Доказательство непрерывной дифференцируемости неявной функции. Непрерывная на замкнутом прямоугольнике $K$ функция $F_y(x,y)$ по теореме Вейерштрасса принимает на этом прямоугольнике свое наименьшее значение $\alpha$. Так как $F_y(x,y) > 0$ на $K$, то
$$
F_y(x,y)\geq a > 0,\qquad (x,y)\in K.\label
$$

Непрерывная на $K$ функция $F_x(x,y)$ ограничена на $K$. Поэтому
$$
|F_x(x,y)| Замечание 1.

Если известно, что уравнение $F(x,y)=0$ определяет в прямоугольнике $a\leq x\leq b, \; c\leq y\leq d$ переменную $y$ как неявную функцию $x$, то связь между $dy$ и $dx$ можно установить, формально дифференцируя тождество $F(x,y(x)) = 0$. Воспользовавшись инвариантностью формы дифференциала, получаем
$$
F_x(x,y)dx + F_y(x,y)dy = 0.\nonumber
$$
Дифференцируя последнее тождество еще раз, можем найти второй дифференциал $d^2y$
$$
F_ dx^2 + 2F_ dx dy + F_ dy^2 + F_y d^2y = 0.\nonumber
$$

Неявные функции, определяемые системой уравнений.

Рассмотрим систему $m$ уравнений с $n+m$ неизвестными
$$
\left\<\beginF_1(x_1,\ldots,x_n,x_,\ldots,x_)=0,\\…..\\F_m(x_1,\ldots,x_n,x_,\ldots,x_)=0\end\right.\label
$$

При формулировке общей теоремы о неявных функциях удобно пользоваться понятием декартова произведения множеств. Если $A$ и $B$ — произвольные множества, то их декартово произведение $A\times B$ есть множество пар $(x,y)$, где $x\in A$, $y\in B$. Так, декартово произведение $[a,b]\times [c,d]$ есть множество пар вещественных чисел таких, что $a\leq x\leq b,$ и $c\leq y\leq d$, то есть прямоугольник в $R^2$.

Клеточной окрестностью точки $x^0 =(x_1^0,\ldots,x_n^0)$ будем называть следующее множество:
$$
K(x^0)=\\>,\nonumber
$$
где $\varepsilon_i, \; i =\overline<1,n>$ — положительные числа, $x = (x_1,…,x_n)$.

Легко видеть, что в том случае, когда $K_1(x^0)\subset R^n$ и $K_2(y^0)\subset R^m$ — клеточные окрестности, их декартово произведение $K_1(x^0)\times K_2(y^0)$ есть клеточная окрестность точки $(x^0,y^0)=(x_1^0,…,x_n^0,y_1^0,…,y_m^0$ в пространстве $R^$.

Для дальнейшего удобно преобразовать переменные, полагая $x=(x_1,…,x_n), \; y=(y_1,…,y_m)$, где $y_1=x_,…,y_m=x_$.

Тогда систему уравнений \eqref можно записать в более кратком виде:
$$
F_i(x,y) = 0, \; i=\overline<1,m>.\label
$$

Функции $F_i(x,y) = 0$ будем считать определенными в некоторой клеточной окрестности точки $(x^0,y^0)$.

Пусть $K(x^0)\subset R^n$ и $Q(y_0)\subset R^m$ есть клеточные окрестности. Будем говорить, что система уравнений $F_i(x,y)=0, \; i=\overline<1,m>$, определяет в $K(x^0)\times Q(y_0)$ переменные $y_1,…,y_m$ как неявные функции переменных $x_1,…,x_n$, если для любого $x\in K(x^0)$ найдется единственный $y\in Q(y^0)$ такой, что $F_i(x,y) = 0, \; i=\overline<1,m>$.

Пусть выполнены следующие условия:

Тогда найдутся клеточные окрестности $K(x^0) \subset R^n$ и $Q(y^0) \subset R^m$ такие, что в $K(x^0)\times Q(y^0)$ система уравнений \eqref определяет переменные $y_1,…,y_m$ как неявные функции переменных $x_1,…,x_n$. Неявные функции $y_j =\varphi_j(x)$ непрерывно дифференцируемы в $K(x^0)$ и $y_j^0=\varphi_j(x^0), \; j=\overline<1,m>$.

$\circ$ Воспользуемся методом индукции по числу уравнений $m$. При $m=1$ доказательство теоремы 2 не отличается от доказательства теоремы 1 (в дальнейшем будем ссылаться на этот частный случай теоремы 2 как на теорему 1).

Предположим, что утверждение теоремы верно в том случае, когда система \eqref содержит $m-1$ уравнение. Докажем, что тогда теорема верна и для системы \eqref из $m$ уравнений.

Так как определитель \eqref отличен от нуля, то, раскладывая его по элементам последней строки, получаем, что хотя бы один из соответствующих миноров $m-1$-го порядка отличен от нуля. Пусть, например
$$
<\begin\displaystyle\frac<\partial F_1><\partial y_1>&…&\displaystyle\frac<\partial F_1><\partial y_>\\…&…&…\\\displaystyle\frac<\partial F_><\partial y_1>&…&\displaystyle\frac<\partial F_><\partial y_>\end>_<(x^0,y^0)>\neq0\nonumber
$$
(Здесь и в дальнейшем символ $0$ означает, что значение соответствующей функции берется для аргументов с верхним индексом $0$).

Тогда в силу индукции найдутся такие клеточные окрестности
$$
\beginK_1=\displaystyle\left\<(x,y_m): \; \vert x_i-x_i^0\vert\leq\varepsilon_i’, \; i=\overline<1,n>, \; \vert y_m-y_m^0\vert Замечание 2.

Существует несколько способов доказательства теоремы о неявных функциях. Предложенный способ является, по-видимому, наиболее простым, но обладает двумя недостатками: не дает алгоритма для вычисления неявной функции и не обобщается на бесконечномерный случай.

Локальная обратимость регулярного отображения.

Пусть на множестве $E\subset R^n$ заданы $n$ функций
$$
f_1(x),…,f_n(x).\nonumber
$$

Они задают отображение $f: \; E\rightarrow R^n$, которое каждой точке $x\in E$ ставит в соответствие точку $y=f(x)$, где
$$
y_1=f_1(x),\quad,…,\quad y_n=f_n(x).\nonumber
$$

Точка $y=f(x)$ называется образом точки $x$ при отображении $f$. Точка $x$ называется прообразом точки $y$.

Если $\Omega\subset E$, то множество
$$
f(\Omega)=\\nonumber
$$
называется образом множества $\Omega$ при отображении $f$. Если $\omega\subset f(E)$, то множество
$$
f^<-1>(\omega)=\\nonumber
$$
называется прообразом множества $\omega$.

Пусть $G \subset R^n$ есть открытое множество. Отображение $f: \; G\rightarrow R^n$ называется непрерывным в точке $x^0$, если $\forall \varepsilon > 0 \; \exists\delta > 0$ такое, что $\forall x$ таких, что \(\rho(x,x^0) Лемма 1.

Если $G$ есть открытое множество, а $f: \; G\rightarrow R^n$ — непрерывное отображение, то прообраз каждого открытого множества $\omega\in f(G)$ есть открытое множество.

$\circ$ Пусть $\Omega= f^<-1>(\omega)$. Возьмем любую точку $x^0\in\Omega$. Тогда $f(x^0)=y^0\in \omega$. Так как множество $\omega$ открыто, то найдется окрестность $S_<\varepsilon>(y^0)\in \omega$. В силу непрерывности отображения $f$ в точке $x^0$ найдется шаровая окрестность $S_<\delta>(x^0)$, для которой выполнено условие \eqref.

Следовательно,
$$
S_<\delta>(x^0)\subset f^<-1>(\omega)\subset\Omega,\nonumber
$$
и $\Omega$ — открытое множество. $\bullet$

Как обычно, под окрестностью $A(x^0)$ точки $x^0$ будем понимать любое множество $A$, для которого точка $x^0$ внутренняя.

Пусть $G \subset R^n$ — открытое множество. Отображение $f: \; G\rightarrow R^n$ будем называть непрерывно дифференцируемым, если функции $f_1(x),…,f_n(x)$, задающие это отображение, непрерывно дифференцируемы в $G$. Непрерывно дифференцируемое отображение $f: \; G\rightarrow R^n$ будем называть регулярным, если в области $G$ якобиан отображения $j_f(x)\neq 0$. Якобианом отображения $j_f(x)$ называется следующий функциональный определитель:
$$
j_f(x)=\begin\frac<\partial f_1(x)><\partial x_1>&…&\frac<\partial f_1(x)><\partial x_n>\\…&…&…\\\frac<\partial f_n(x)><\partial x_1>&…&\frac<\partial f_n(x)><\partial x_n>\end.\nonumber
$$

Пусть $G$ — открытое множество в $R^n$, а отображение $f: \; G\rightarrow R^n$ регулярно. Тогда в каждой точке $x^0\in G$ оно локально регулярно обратимо, то есть $\forall x^0\in G$ найдутся такие окрестности $A(x^0) \subset G$ и $B(y^0)\subset f(G)$, где $y^0= f(x^0)$, что отображение $f: \; A(x^0)\rightarrow B(y^0)$ будет взаимно однозначным, причем обратное отображение $f^<-1>: \; B(y^0)\rightarrow A(x^0)$ регулярно.

$\circ$ Рассмотрим в $G\times R^n$ систему уравнений
$$
F_i(x,y)\equiv y_i-f_i(x)=0,\quad i=\overline<1,n>.\label
$$

Пусть $x^0$ — произвольная точка множества G и $y^0=f(x^0)$. Тогда функции $F_i(x,y)$ непрерывно дифференцируемы в $G\times R^n$ и $y_i^0= f_i(x^0), \; i=\overline<1,n>$. Так как отображение $f$ регулярно, то
$$
<\begin\frac<\partial F_1><\partial x_1>&…&\frac<\partial F_1><\partial x_n>\\…&…&…\\\frac<\partial F_n><\partial x_1>&…&\frac<\partial F_n><\partial x_n>\end>_<(x^0,y^0)>=(-1)^nj_f(x^0)\neq0.\nonumber
$$
Для системы уравнений \eqref выполнены все условия теоремы 2 о неявных функциях. Поэтому найдутся такие клеточные окрестности
$$
\beginK(x^0)=\left\\right\>,\quad K(x^0)\subset G,\\Q(y^0)=\left\\right\>,\quad Q(y^0)\subset f(G),\end\nonumber
$$
что в $K(x^0)\times Q(y^0)$ система уравнений \eqref определяет переменные $x_1,…,x_n$ как неявные непрерывно дифференцируемые функции переменных $y_1,…,y_n$:
$$
\beginx_1=\varphi_1(y),\quad …,\quad x_n=\varphi_n(y),\\x\in K(x^0),\quad y\in Q(y^0),\quad x_i^0=\varphi_i(y^0),\quad i=\overline<1,n>.\end\label
$$
Пусть $B(y^0)$ есть внутренность $Q(y^0)$:
$$
B(y^0) = \left\

Если $f: \; G\rightarrow R^n$ есть регулярное отображение, то образ любого открытого множества $\Omega\subset G$ есть открытое множество.

$\circ$ Пусть $\omega=f(\Omega)$. Возьмем произвольную точку $y^0\in\omega$ и пусть $x^0$ есть какой-то ее прообраз. Тогда, вследствие теоремы 3, найдутся такие окрестности $A(x^0) \subset \Omega$ и $B(y^0) \subset \omega$; что отображение $f: \; A(x^0)\rightarrow B(y^0)$ регулярно обратимо. Поэтому каждая точка $y^0\in\omega$ принадлежит $\omega$ вместе с некоторой окрестностью $B(y^0)$. Множество $\omega=f(\Omega)$ открыто. $\bullet$

Презентация по математике «Теорема о неявной функции в решении задач с параметрами»

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Описание презентации по отдельным слайдам:

Теорема о неявной функции Мельник П.И ФМиКН, 5 курс

Теорема о неявной функции Целеполагание Задача Параметр

Выразить одну переменную через другую: Вхождение в тему Математическая разминка 2)Вычислить производную Теорема о неявной функции

Организация учащихся Холодные числа, внешне сухие формулы математики полны внутренней красоты и жара сконцентрированной в них мысли. А.Д. Александров Теорема о неявной функции

Теорема о неявной функции Определим функцию у = f(x) следующим образом: пусть каждому значению переменной х из некоторого множества поставлено в соответствие некоторое число у, такое что F(x; y) = 0. Такой способ задания называется неявным способом задания функции у = f(x), а сама эта функция – неявной функцией. Простейшая теорема о неявной функции состоит в следующем: Если функция F: R×R→R непрерывна в некоторой окрестности точки (x0,y0) F(x0,y0)=0 и при фиксированном x, функция F(x,y) строго монотонна по y в данной окрестности, тогда найдётся такой двумерный промежуток I=Ix×Iy , являющийся окрестностью точки (x0,y0 )и такая непрерывная функцияf: Ix→Iy , что для любой точки (x,y)∈I,F(x,y)=0 ↔y=f(x). Теорема о неявной функции Освоение новых знаний

Пусть f(a,x)=ax2+(a+1)x+1, тогда f(a,x) – непрерывна как многочлен. Чтобы функция была монотонна достаточно, чтобы ее производная по x не равнялась нулю. Пример 1. Решить уравнение ax2+(a+1)x+1=0 Практикум ax2+(a+1)x+1=0 D=a2+2a+1-4a=a2-2a+1=(a-1)2 Ответ: x1=-1,x2=-1/a Теорема о неявной функции f ‘(a,x)=2ax+a+1, то есть в окрестности точки (0;0) функция f(a,x) – непрерывна и монотонна, тогда по теореме о неявной функции, в окрестности взятой точки найдется такая непрерывная функция f(a,x)=0 ↔ x=f(a). Т.е. в окрестности точки(0;0) исходное уравнение имеет корни: x1=-1,x2=-1/a. Т.к функция f(a,x) непрерывна на всей вещественной оси, то решения x1=-1,x2=-1/a будут решениями уравнения в любой точке.

Практикум Пример2. Решить уравнение 22x-(2a+1) 2x+a2+a=0. Решение. Пусть f(a,x)=22x-(2a+1)2x+a2+a тогда f(a,x) – непрерывна как многочлен. Чтобы функция была монотонна достаточно, чтобы ее производная по не равнялась нулю. то есть в окрестности точки (0,0) функция f(a,x) – непрерывна и монотонна, тогда по теореме о неявной функции, в окрестности взятой точки найдется такая непрерывная функция f(a,x)=0 ↔ x=f(a). 22x-(2a+1) 2x+a2+a=0, Пусть 2x=t, t>0, тогда Теорема о неявной функции

Практикум Пример2. Решить уравнение 22x-(2a+1) 2x+a2+a=0. Решение. Ответ: Теорема о неявной функции , .

Задание для самостоятельного решения Решение. Пусть f(a,x)=a sinx-1, тогда f(a,x) – непрерывна как многочлен. Чтобы функция была монотонна достаточно, чтобы ее производная по x не равнялась нулю. f ‘(a,x)=a cosx; x≠π/2+πn, n∈Z, a∈R, то есть в окрестности точки (0,1) функция f(a,x) – непрерывна и монотонна, тогда по теореме о неявной функции, в окрестности взятой точки найдется такая непрерывная функция f(a,x)=0 ↔ x=f(a). Ответ: Проверка полученных результатов Решить уравнение a sin x=1 Теорема о неявной функции

Домашнее задание Найти хотя бы одно решение Подведение игогов, рефлексия Мы с наслаждением познаём математику… Она восхищает нас, как цветок лотоса. Аристотель Получили ли вы наслаждение на уроке? Теорема о неявной функции

Существование и свойства неявной функции

Существование и свойства неявных функций. Здесь мы рассматриваем не только существование единственного n e I в функции y=f (x), но и существование последней характеристики непрерывности и Дифференцируемости. Теорема 1. 1) если предположить, что функция P (x, y) определена и непрерывна, то вместе с ее подфункциями Px ‘и Ru’ точка L40 (x0, y0); 2) P (x, y) будет равна нулю в этой точке: p (XY, y o)=O, наоборот, она будет равна 3.） Тогда в некоторой окрестности a)§=(x o-x o-g.UO-uo»B&’)points7I0

(x0,y0)уравнение (1) определяет y как уникальную функцию x: _y=/(x); b) для x=x y эта функция принимает значение y:/(x0)=_u0;C) интервал А) пусть Ru'(x0, z>0)0. Производная от 1) R>эта производная положительна P’u0 и в достаточно малой окрестности точки (x0, _u0))Возьмем, например, одно неравенство 1Ru (■ * ■. Х) — р ‘ У (0>У О)| Людмила Фирмаль

Ko, _uo и движемся вдоль e R t и l I. 7), t-e-f и K s и R u E m x-x0; рассматриваемая функция P (x, y) сводится от одной переменной y к функции P (x%, y). Благодаря 2), что из y=y B изменяется на 0. В то же время, как мы теперь установили, значение y _u0 больше нуля, отношение o z p A C t A e t вместе с y, в частности, Ko, y (-8′) имеет другое знаковое значение в предыдущей точке, а значение P (Vo)=P (x0, l+8′)>0. Теперь изменим прямую, проходящую через эти точки, на g O R и z o n t a l n s m и исправим y-y y-8’or=_u0-|-8′. P (x, y-8′) и P (x, _uo+8′), который имеет x=x^:

первый-3151§I. неявная функция 183 Отрицательные значения, а вторые-положительные. Однако, поскольку условие 1) эти функции непрерывны), существует окрестность (x0—B, x0-4-y) точки x o (O 0. Другими словами, в нижнем и верхнем основаниях D1D2 и XB%, учитывая, что вдоль отрезков длины 28, точки исходного прямоугольника имеют центры AO и B§. Рассмотрим вертикальный отрезок, соединяющий точку A (x, UY-In’) и s/0+^, фиксируя значение x=x(x0—b,x0) со значением x=x (x,UY-In’) и S /

0+ ^ -вместе с ним наша функция снова возвращает переменную y 0,v () =v (x y z>0 + 8′)>0,тогда из теоремы вольцано-Корси[n-68]. значения y = у, z>0-В а У0 ‘в’, эта функция V (х, г) исчезает: G (x, z/)=0. И здесь, исходя из монотонности функции y^§^y, можно сказать, что (x, 3/) при 5=50, y будет иметь значение y в интервале (y0-z>0 8′), e в e n o e будет иметь E d и n s t. каждый вертикальный отрезок AB имеет только точку M(x, Y), которая обнуляет левую часть уравнения. Следовательно, ОК Р Е С т н ы й=ОО-x0-R8;_u0-8′,z/0 8′)Т О Ч К И Л 40(x0,3/0)у Р А В Н Е Н И Е(1),Д Е Й с Т В и Т Е Л Ь Н О,О П Е Д это,исходя из того, что в(x0, Uo)=0 e, z>0 есть (U0-z’o+y, x=x0 вместе с уравнением (1) 184chap. Неявная функция. Функциональные детерминанты В) переходим к доказательству утверждения С) и г), точно понимаем

неявную функцию y=p (x), которая определяется формулой (1) по y и удовлетворяет ей таким же образом. Увеличенное значение X — (- D x соответствует 4-4U=/(x и уравнение, удовлетворяющее ему (1): P(x&x, y+A_u)=0. Очевидно, что приращение AT7 (x, y)=P (X Ah, y4-D_u)-p (x, y)=0. Здесь мы преобразуем это уравнение, используя формулу конечного приращения[n°102]: 0=P(x4-x&x,y Du) — P(x,_u)==[G(x4

Ah, z / +Du) — P (x, z/Du)]4- А-[Р^У+^ — Р^У)>= =Р ‘х(Х4 — ^х, У4″ Ду• * к Х4-ру(х, У4-61a_u)•A_u(0 0 имеет a_u->0, то есть функция y-R(x)непрерывна. У нас есть Du, / / M x+e D x, y+Du) / DX ru (x, Y+#Y)

, но непрерывная функция b& / Px ‘ / ограничена сверху конечным числом Людмила Фирмаль

7I[n°137]] 1^-1^м , И в то же время, П О Л О В и т е л ь я непрерывная функция R>, имеющая наименьшее значение/n[n°137], также положительная, ограничена ею снизу: Ру т0. Теперь это легко получить баллы Я делаю свой M|DH I t Или / Г г|^1М Оттуда следует необходимое предложение.316]§1. Неявная функция 185 d) Если вы вернетесь к эквиваленту (3), скажем, x равно 0. Так как мы уже знаем, что одновременно и p’u->0, то рассмотрим непрерывность функций P’X и P’U и тот факт, что P’U0 находится справа от полученного нами предела. Р’х у) Р У(,У)’ Таким будет предел левой части уравнения (3), поэтому существует производная y по x: L (x)=Y^=NT_ _ R’X ( * , Y)

Р у (, у)’ (4) Если вы назначаете/(x) вместо Y, вы получаете /'() = ^(Х,/(Х ) ) P y (, /()) ‘так как числитель и знаменатель имеют непрерывные

функции и знаменатель не исчезает, то ясно, что/'(x)также является непрерывной функцией. Теорема прекрасно доказана. Таким образом, по характеристикам функции/(x, y), заданным непосредственно нам, мы можем определить характеристики функции _y=/(x), которая не имеет непосредственной работы! Мы уже упоминали в пункте 314 геометрическую интерпретацию вопросов, которые мы здесь изучили. Если кривая задана «неявным» уравнением (1) и ее потоком P\, 0, то в окрестности этой точки кривая может быть представлена»явным»уравнением вида следующего, конечно, x и y могут поменяться ролями: если в какой-то точке в окрестности P’x0 кривая может быть представлена тем же»явным»уравнением только в[210] (как P’x=0, так и p’u=0), то наша теорема не находит применения. 316 Неа

Образовательный сайт для студентов и школьников

Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.

источники:

http://infourok.ru/prezentaciya-po-matematike-teorema-o-neyavnoy-funkcii-v-reshenii-zadach-s-parametrami-1127171.html

http://lfirmal.com/sushchestvovanie-i-svoystva-neyavnoy-funkcii/