① 在以 为内点的某一区域 上连续,
② (通常称为初始条件),
③ 在 内存在连续的偏导数,
④ 。
则
1、存在点 的某邻域 ,在 方程 惟一确定
了一个定义在某区间 内的函数(隐函数) ,使得当
时, ,且 , ;
2、 在 内连续。
注意:
1、该定理是充分不必要的。例如方程 ,在点 处不满足条件四( ),可是它依然能确定惟一的连续函数 。
2、条件三、四只是用来保证存在 的某一领域在这个领域内关于变量 是严格单调的。可以把它削弱为: 在 的某一领域上关于 严格单调。
定义2。3 假设 ,我们把一个连续并且惟一的关系 定义为解的一个分支。
定义2。4 如果解的分支在 的取值范围内两个方向上连续,那么在 的取值范围内,惟一性不在成立,这样的临界点叫做分支点。一般情况下,分支点分为极限点和分岔点。
定义2。5 设 ,且 ,若 的任何邻域中总含有 中与 不重合的点,则称 为 的极限点。
定义2。6 如果解的分支在 的取值范围上两个方向连续,那么函数的惟一性不再成立,这样的临界点叫做分岔点。
定义2。7 如果一条曲线四个分支中的两个通过该点,而且在 取值范围内,两个分支切线的符号不同,其中一个分岔解中一支是极限,则该点称为分岔-极限点。
定义2。8 若一条曲线可以由几组光滑函数来表示,几组光滑函数有交点,但曲线只通过此交点一次,则此交点称为尖点。
3 分析方法
对于隐函数 ,我们不再注重解的惟一性,而着重关注解的多重性。在满足隐函数定理前三个条件时,随着条件四( )不满足,可能出现多种情形。而本文主要将对极限点、分岔点、分岔-极限点、尖点等四种情况进行详细的讨论。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com
为了方便说明上面的几种情况,下面将在一维的情况下进行比较详细的探讨,即取隐函数 ,其中 。我们假设 有连续的一阶和二阶导数。
满足方程的解 可以分为下面几种类型。
首先当条件四满足,即 时,出现的点叫做正则点。
此时 , 。在该点处 ,即满足隐函数定理所有条件。我们可以找到一条惟一的曲线通过改点。
正则点的情形
由于 及其偏导数 , 在平面上任一点连续。并且
所以该函数满足隐函数存在定理中的所有条件。