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隐函数存在定理推广到方程组的情形

【摘要】:下面将隐函数存在定理推广到方程组的情形.例如,考虑方程组这时,在四个变量中,一般只能有两个变量独立变化,因此方程组(8.5.4)就有可能确定两个二元函数.可以由函数F、G的性质来断定由方程组(8.5.4)所确定的两个二元函数的存在性以及它们的性质.我们有下面的定理.隐函数存在定理3 设F(x,y,u,v)、G(x,y,u,v)在点P(x0,y0,u0,v0)的某一邻域内具有对各个变量的连续偏导数,

下面将隐函数存在定理推广到方程组的情形.例如,考虑方程组

这时,在四个变量中,一般只能有两个变量独立变化,因此方程组(8.5.4)就有可能确定两个二元函数.可以由函数F、G的性质来断定由方程组(8.5.4)所确定的两个二元函数的存在性以及它们的性质.我们有下面的定理.

隐函数存在定理3 设F(x,y,u,v)、G(x,y,u,v)在点P(x0,y0,u0,v0)的某一邻域内具有对各个变量的连续偏导数,又F(x0,y0,u0,v0)=0,G(x0,y0,u0,v0)=0,且偏导数所组成的函数行列式(或称雅可比(Jacobi)式):

在点P(x0,y0,u0,v0)不等于零,则方程F(x,y,u,v)=0,G(x,y,u,v)=0,在点P(x0,y0,u0,v0)的某一邻域内恒能唯一确定一组单值连续且具有连续导数的函数u=u(x,y),v=v(x,y),并有

式(8.5.5)~式(8.5.8)推导与前面类似.下面通过例子介绍公式的应用.(www.chuimin.cn)

例3 设xu-yv=0,y u+xv=1,求.

解 将所给方程的两边对x求导并移项,得

的条件下,

将所给方程的两边对y求导,用同样的方法在J=x2+y2≠0的条件下可得