由参数方程所确定的函数求导法

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

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=e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