Исследование свойств неявно заданных зависимостей
Введено| English | Значение |
|---|---|
| implicit relations/ɪmˈplɪsɪt rɪˈleɪʃnz/ | неявные зависимости |
| implicit differentiation/ɪmˈplɪsɪt ˌdɪfəˌrenʃɪˈeɪʃn/ | дифференцирование неявной функции |
Analyzing curves that aren't functions
- Circles, ellipses, and other implicit relations 隐关系 fail the vertical-line test — they aren't $y=f(x)$.
- But the calculus tools still work through implicit differentiation 隐函数求导.
- You can find their tangent slopes, spot horizontal and vertical tangents, and even their concavity.
- This lesson applies Unit 3's implicit method to Unit 5's analysis questions.
Horizontal tangents: numerator zero
- From implicit differentiation you get $\tfrac{dy}{dx}$ as a fraction.
- A horizontal tangent occurs where $\tfrac{dy}{dx}=0$ — set the numerator to zero (with denominator $\neq0$).
- For $x^2+y^2=25$: $\tfrac{dy}{dx}=-\tfrac{x}{y}=0$ when $x=0$, i.e. at $(0,5)$ and $(0,-5)$ (top and bottom).
- These are the highest and lowest points of the curve.

Horizontal tangents where dy/dx = 0; vertical tangents where it is undefined
Касательные к окружности
y = √(25 − x²) (верхняя половина)
На $x^2+y^2=25$ верхняя и нижняя части имеют горизонтальные касательные; левая и правая — вертикальные.
Горизонтальная касательная на неявно заданной кривой возникает там, где $\tfrac{dy}{dx}$...
Сложность 1/5 · 100 монет + небольшой бонус за первое выполнение сегодня
Горизонтальная касательная ⇔ наклон $0$ ⇔ числитель $\tfrac{dy}{dx}$ равен нулю.
Для $x^2+y^2=25$ ($\tfrac{dy}{dx}=-\tfrac{x}{y}$) отметьте все точки с горизонтальной касательной.
Сложность 2/5 · 140 монет + небольшой бонус за первое выполнение сегодня
$\tfrac{dy}{dx}=0$ при $x=0$: верхняя и нижняя точки.
Vertical tangents: denominator zero
- A vertical tangent occurs where $\tfrac{dy}{dx}$ is undefined — set the denominator to zero (with numerator $\neq0$).
- For $x^2+y^2=25$: $-\tfrac{x}{y}$ is undefined when $y=0$, i.e. at $(5,0)$ and $(-5,0)$ (left and right).
- The tangent line is vertical there — the curve turns straight up and down.
- Numerator zero → horizontal; denominator zero → vertical.
Вертикальная касательная возникает там, где ____ от $\tfrac{dy}{dx}$ равен нулю.
Сложность 1/5 · 100 монет + небольшой бонус за первое выполнение сегодня
Нуль знаменателя ⇒ наклон не определен ⇒ вертикальная касательная.
Приравнивание знаменателя $\tfrac{dy}{dx}$ к нулю находит касательные, которые являются...
Сложность 1/5 · 100 монет + небольшой бонус за первое выполнение сегодня
Нуль знаменателя ⇒ вертикальная касательная (нуль числителя ⇒ горизонтальная).
Concavity: the implicit second derivative
- To get concavity, differentiate $\tfrac{dy}{dx}$ again, implicitly, to find $\tfrac{d^2y}{dx^2}$.
- Remember every $y$ still depends on $x$, so the chain rule reappears, and you substitute the known $\tfrac{dy}{dx}$.
- The sign of $\tfrac{d^2y}{dx^2}$ gives concave up/down at a point, just as before.
- It's more algebra, but the same ideas: $f''>0$ up, $f''<0$ down.
Кандидат в точку должен удовлетворять исходному уравнению (лежать на кривой), чтобы считаться.
Сложность 1/5 · 100 монет + небольшой бонус за первое выполнение сегодня
Проверьте, что точка действительно лежит на кривой, а не только удовлетворяет условию наклона.
Чтобы определить выпуклость на неявно заданной кривой, вам необходимо...
Сложность 1/5 · 100 монет + небольшой бонус за первое выполнение сегодня
Неявная вторая производная $\tfrac{d^2y}{dx^2}$ определяет выпуклость по своему знаку.
For horizontal tangents set the numerator of $\tfrac{dy}{dx}$ to zero; for vertical tangents set the denominator to zero — don't swap them. And a point only qualifies if it actually lies on the curve: check it satisfies the original equation, not just the derivative condition.
Find the horizontal and vertical tangents of $x^2+y^2=25$.
- $2x+2y\tfrac{dy}{dx}=0\Rightarrow\tfrac{dy}{dx}=-\tfrac{x}{y}$.
- Horizontal ($\tfrac{dy}{dx}=0$): $x=0\Rightarrow(0,5),(0,-5)$.
- Vertical ($\tfrac{dy}{dx}$ undefined): $y=0\Rightarrow(5,0),(-5,0)$.
Analyze an implicit relation with implicit differentiation: $\tfrac{dy}{dx}=0$ (numerator zero) gives horizontal tangents; $\tfrac{dy}{dx}$ undefined (denominator zero) gives vertical tangents. Differentiate again implicitly for $\tfrac{d^2y}{dx^2}$ and read concavity from its sign. Always confirm points lie on the curve.