3.3.3 由参数方程确定的函数的导数

更新于 2026年10月10日 版权声明
3.3.3 由参数方程确定的函数的导数

由第1章的第1.5节可知,对于由参数方程确定的函数,如果能够消去参数t,也就是将y表示成x的显函数,那么由参数方程确定的函数的求导问题就可以解决了.但事实并非如此,有时候消去参数t很困难甚至是不可行的,这就要求我们直接从参数方程来计算它所确定的函数的导数.下面来讨论由参数方程确定函数的求导方法.

如果函数x=φ(t)具有单调连续的反函数t=φ-1(x),且能与函数y=ψ(t)构成复合函数,则y与x的函数关系就可以用复合函数y=ψ[φ-1(x)]表示,若x=φ(t)和y=ψ(t)都可导,且φ′(t)≠0,则根据复合函数和反函数的求导法则,有

图示

此即为由参数方程确定的函数的求导方法,下面举例说明.

例3.3.7 已知椭圆的参数方程为图示, 求椭圆在图示时相应点处的切线方程.

解 图示时,对应点的坐标为

图示

利用参数方程确定的函数求导法求出相应点的斜率为

图示(https://www.daowen.com)

代入点斜式方程,可得图示时的切线方程为

图示

即

图示

例3.3.8 已知抛射物体的运动轨迹的参数方程为图示,求抛射体在时刻t的运动速度的大小和方向.

解 先求运动速度的大小,抛射物体的速度可以分解为水平分量图示,垂直分量图示v2-gt,所以抛射体运动速度的大小为

图示

再求运动速度的方向,也即运动轨迹的切线方向,设α是切线的倾角,则由导数的几何意义,有

图示

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