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隐函数定理


给定

F_1(x,y,z,u,v,w)=0
(1)
F_2(x,y,z,u,v,w)=0
(2)
F_3(x,y,z,u,v,w)=0,
(3)

如果 行列式雅可比矩阵

 |JF(u,v,w)|=|(partial(F_1,F_2,F_3))/(partial(u,v,w))|!=0,
(4)

那么 u, v, 和 w 可以用 x, y, 和 z 表示求解,并且 u, v, w 关于 x, y, 和 z偏导数 可以通过隐式微分求得。

更一般地,设 AR^(n+k) 中的一个开集,f:f:A->R^n 是一个 C^r 函数。将 f 写成 f(x,y) 的形式,其中 xy 分别是 R^kR^n 的元素。假设 (a, b) 是 A 中的一个点,使得 f(a,b)=0,且由 n×n 矩阵(其元素是 n 个分量 函数 f 关于 n 个变量(写为 y)的 导数)在 ((a,b)) 处求值的行列式不等于零。后者可以重写为

 rank(Df(a,b))=n.
(5)

那么存在 R^ka 的一个邻域 B 和一个唯一的 C^r 函数 g:B->R^n,使得 g(a)=b 且对于所有 x in Bf(x,g(x))=0


另请参阅

变量替换定理, 雅可比矩阵

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Munkres, J. R. 流形上的分析。 Reading, MA: Addison-Wesley, 1991.

在 Wolfram|Alpha 中被引用

隐函数定理

引用为

Weisstein, Eric W. “隐函数定理。” 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/ImplicitFunctionTheorem.html

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