問題 x^3-3xy+y^3=0から定まる陰関数y=f(x)のdf/dx,d^2f/dx^2を求めよ
以下,先生が記した板書です F(x,y)=x^3-3xy+y^3とおく Fx(x,y)=3x^2-3y Fy(x,y)=-3x+3y^2 Fy(x,y)≠0のとき,すなわちx=y^2のとき,陰関数の存在定理より df/dx=-Fx(x,y)/Fy(x,y)=〜〜
解答の4行目にx=y^2のときとありますが,正しくはx≠y^2のとき ですよね?
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No.40224 - 2016/11/09(Wed) 21:31:35
| ☆ Re: 陰関数 / なにゃー | | | それと,この問題の後にy=f(x)のグラフを書いていたのですがどうやったらy=f(x)のグラフの概形がわかるのですか? 筆記体のlを少し傾けたようなグラフになっていました
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No.40225 - 2016/11/09(Wed) 21:38:19 |
| ☆ Re: 陰関数 / ast | | | 前半は「すなわち〜」の部分は, 言い換えをしてるだけなので, 無くても意味が通じるところ (次の行に書かれてる式が論旨) ですから敢えてコメントするまでもないと思います.
後半ですが, x に対して y の複数の値が対応しうることには注意が必要ですが, dy/dx, d^2y/dx^2 の符号を調べて増減表を書くことは通常の陽函数表示での場合と同様です. 例えば dy/dx が正となる領域では x の増加にともなって y が増加するし, dy/dx=0 となる x (F(x,y)=0 かつ F_x(x,y)=0 なる x) のところで y は極値をとる.
(分母)=0 や (分子)=0 は二次曲線 (特に放物線) で, それらを境界として領域に分けて考えると状況を整理しやすいでしょう. http://www.wolframalpha.com/input/?i=plot+x%5E3-3xy%2By%5E3%3D0,+x%3Dy%5E2,+y%3Dx%5E2,+(x%5E2-y)%2F(x-y%5E2)%3E0 http://www.wolframalpha.com/input/?i=plot+x%5E3-3xy%2By%5E3%3D0,+y%3Dx%5E2,+x%3Dy,+y%3D2%5E(2%2F3),+x%2By%2B1%3D0
本問における曲線 F(x,y)=0 はデカルトの正葉線と呼ばれるものです. よく知られた媒介変数表示があるので, それを使って曲線を追跡する方法などもありますが, 本問の文脈ではそれはおそらく埒外でありましょう.
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No.40229 - 2016/11/10(Thu) 03:34:02 |
| ☆ Re: 陰関数 / なにゃー | | | No.40249 - 2016/11/10(Thu) 23:59:25 |
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