由参数方程所确定的函数求导法
2025年09月17日
二、由参数方程所确定的函数求导法
参数方程
在平面上表示一条椭圆曲线,消去参数t可以得到y与x的关系式
一般而言,参数方程
表示平面上的一条曲线.如果能从这个方程组中消去参数t,则可以得到y与x的函数关系,它要么是显函数,要么是隐函数,这样可以用前面所学的方法求出y对x的导数.但是,多数情况下很难消去参数t,此时又怎样求呢?
设x=φ(t)存在单值反函数t=φ-1(x),且满足反函数求导的条件,于是y可看作复合函数
y=ψ[φ-1(x)],
利用复合函数和反函数的求导法则,有
类似地,y关于x的二阶导数
例7 求摆线
在t=,t=π处的切线方程.
解 由于,则
当t=时,对应摆线上点(a(
-1),a)的切线斜率
所以,t=时摆线的切线方程为
即
当t=π时,对应摆线上点(aπ,2a)的切线斜率
所以,t=π时摆线的切线方程为
y=2a.
例8 设
解 此参数方程确定的函数关系为x=x(y),根据参数方程求导法,得
再对y求导,得
例9 求对数螺线r=eaθ在θ=处的切线方程.
解 把极坐标方程化成参数方程,有
所以
当θ=时,曲线上点(0,
)处的切线斜率为
于是,所求切线方程为
即