Пусть переменные x, y связаны между собой некоторым уравнением
F(x, y) = 0, (2.1)
причем y является функцией от x, тогда говорят, что функция y задана неявно уравнением (2.1).
Например, уравнение y3 – 5x2 – 3x = 0 задает неявно функцию y, которую можно из этого уравнения выразить через x явно: y = .
Уравнение x2 + y2 = a2 неявно задает две функции:
y = и y = –.
Однако не всегда, функции, заданные неявно могут быть выражены явно через элементарные функции. Так, из уравнения y + x = 2siny, которое неявно задает функцию y, нельзя выразить y явно через элементарные функции.
Как найти y’ для функции, заданной неявно, уравнением (2.1)? Для этого надо найти производные по x от обеих частей этого уравнения, помня, что y – функция от x и приравнять эти производные. Из полученного уравнения найти y’.
Например, найдем y’ для функции, заданной неявно уравнением x2 + y2 = a2:
(x2 + y2 = (a2, 2x + 2y×y’ = 0,
отсюда y’ = –.
Применим этот метод для нахождения производной для показательно-степенной функции y = u(x)v(x), где u(x) > 0, u(x), v(x) – дифференцируемые функции.
Прологарифмируем равенство y = uv, получим: lny = v×lnu. Дифференцируем полученное равенство: y’ = v’×lnu + v××u’, откуда y’ = y(v’×lnu + v××u’), подставляя сюда y = uv, имеем: y’ = uv×lnu×v’+ v×uv–1×u’.
Этот прием нахождения производной называется логарифмическим дифференцированием.
Пример. y = xsinx, (x > 0). Найти y’.
Решение. lny = sinx×lnx, (lny)‘ = (sinx×lnx)‘, ×y’ = cosx×lnx + sinx×, y’ = xsinx(cosx×lnx + sinx×) или y’ = xsinxcosx×lnx + sinx×xsinx – 1.