微分學
隱函數求導(implicit differentiation)
有些曲線沒法整整齊齊地寫成「y 等於某個關於 x 的公式」。圓是最典型的例子:x^2 + y^2 = 1 把它描述得完美無缺,但要解出 y,你就被迫把它拆成兩片(上半部和下半部),還帶著彆扭的平方根。隱函數求導是一種技巧,讓你不必把曲線解開成 y = 某式,就能求出它上面的斜率。
思路是:把 y 當作 x 的函數(儘管它是隱藏的),然後對方程兩邊同時關於 x 求導,每當出現 y 就動用鏈式法則。對 x^2 + y^2 = 1 求導,得到 2x + 2y(dy/dx) = 0——注意鏈式法則給 y^2 這一項附上的 dy/dx。接著用代數解出 dy/dx,得到 dy/dx = -x/y。結果通常同時依賴 x 和 y,這沒問題:把曲線上任何一點代進去,就得到那裡的斜率。
讓這套辦法奏效的關鍵習慣,就是記住 y 暗地裡是 x 的函數,所以你對每個 y 求導時都要帶上一個 dy/dx——這個因子正是要害所在。像 y^3 這樣的項,導數是 3y^2(dy/dx),而不是 3y^2。隱函數求導也是相關變化率問題的解法所在,並且是反函數求導規則的根基。
x^2 + y^2 = 1 => 2x + 2y(dy/dx) = 0 => dy/dx = -x/y
對圓作隱函數求導:任意點處的斜率為 -x/y。
每當你對一個 y 項求導,都必須附上 dy/dx(鏈式法則);漏掉它是常見錯誤,例如 d/dx[y^2] = 2y(dy/dx),而不是 2y。
又稱
另見