複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友

隱函數存在定理

鎖定
隱函數存在定理主要講述如何從二元函數F(x,y)的性質來判定由F(x,y)=0所確定的隱函數y=f(x)是存在的,並且,這個函數還具有某些特性。
中文名
隱函數存在定理
外文名
The implicit function existence theorem
適用領域
數學
類    型
數學定理
釋    義
判定隱函數存在的條件
條    件
充分條件

隱函數存在定理隱函數

,函數
,對於方程
(1)
如果存在集合
,對任何
,有唯一確定的
,使得
,且滿足方程(1),則稱方程(1)確定了一個定義在
上,值域含於
的隱函數。若把它記為
則成立恆等式
隱函數必須在指出它的方程以及x,y的取值範圍後才有意義。當然,在不產生誤解的情況下,其取值範圍也可不必一一指明,此外,還需指出:並不是任一方程都能確定出隱函數,如方程:
,當
時,就不能確定任何函數
,使得:
;而只有當
時,才能確定隱函數。 [1] 

隱函數存在定理隱函數定理

隱函數存在定理存在唯一性定理

若函數
滿足下列條件:
(i)F在以
為內點的某一區域
上連續
(ii)
(通常稱為初始條件)
(iii)F在D內存在連續偏導數
(iv)
1°存在點
的某鄰域
,在
上方程
唯一地決定了一個定義在某區間
上的隱函數
,使得當
時,
,且
上連續。
注意之處:
(1)該定理的條件僅僅是充分的,例如方程
,在點
不滿足條件(iv)(
),但它仍能確定惟一的函數
。當然,由於條件(iv)不滿足,往往導致定理結論的失效,例如雙紐線,其方程為:
。由於
均連續,故滿足定理(i)(ii)(iii),但因
,致使在原點的無論怎樣小的鄰域內都不可能存在唯一的隱函數。
(2)在定理的證明過程中,條件(iii)和(iv)只是用來保證存在
的某一鄰域,在此鄰域內F關於變量y是嚴格單調的。
(3)如果把定理的條件(iii)、(iv)改為
連續,且
,這時,結論是存在惟一的連續函數

隱函數存在定理可微性定理

滿足隱函數存在惟一性定理中的條件(i)-(iv),又設在D上還存在連續的偏導數
,則由方程(1)所確定的隱函數
在其定義域
上有連續導函數,且

隱函數存在定理n元隱函數

n元隱函數的惟一存在與連續可微性定理:
(i)函數
在以點
為內點的區域
上連續,
(ii)
(iii)偏導數
在D上存在且連續
(iv)
1°存在點
的某鄰域
,在
上方程
惟一地確定了一個定義在
的某鄰域
上的n元連續函數(隱函數)
,使得: [1] 
上有連續偏導數
,而且

隱函數存在定理隱函數組

(i)
在以點
為內點的區域
上連續
(ii)
(初始條件)
(iii)在
具有一階連續偏導數
(iv)
在點
不等於零
1°存在點
的某一(四維空間)鄰域
,在
上,方程組(1)惟一地確定了定義在點
的某一(二維空間)鄰域
上的兩個二元隱函數 [1] 
使得:
,且當
上連續
上有一階偏導數,且
參考資料
  • 1.    華東師範大學數學系.數學分析下冊(第四版).北京:高等教育出版社,2010年