為什麼 y 的旁邊會出現 dy/dx
在 x²+y²=25 中,y 會隨 x 沿圓周變化。因此對 y² 微分要透過連鎖律得到 2y·dy/dx,而不是簡單的 2y。
微分後的方程為 2x+2y·dy/dx=0。移項併除以 2y,可得 dy/dx=−x/y,其中 y 不為零。
含 x 與 y 的方程 · 求解 dy/dx
輸入包含 x 與 y 的方程。對等式兩邊微分,把 y 視為 x 的函數,並用確定性的偏導恆等式解出 dy/dx。
如果已經寫成 y=f(x) 的顯函數形式,請使用普通微分計算機。本頁處理 x 與 y 隱式關聯的方程。 全部導數工具
對等量關係微分
當 y 由方程定義、沒有單獨寫成 y=f(x) 時,可以用隱函數微分。每個含 y 的項都必須體現 y 對 x 的隱含依賴。
在 x²+y²=25 中,y 會隨 x 沿圓周變化。因此對 y² 微分要透過連鎖律得到 2y·dy/dx,而不是簡單的 2y。
微分後的方程為 2x+2y·dy/dx=0。移項併除以 2y,可得 dy/dx=−x/y,其中 y 不為零。
先把方程寫成 F(x,y)=0。其全導數為 Fₓ+Fᵧ·dy/dx=0,因此當分母不為零時,dy/dx=−Fₓ/Fᵧ。
計算機會解析等號兩側,組成一個關係式,再透過確定性引擎計算兩個偏導數並顯示它們負比值。
對於 x²+xy+y²=1,乘積微分法則會把 xy 變為 y+x·dy/dx,其他導數項分別為 2x 和 2y·dy/dx。
合併含導數的項可得 (x+2y)dy/dx=−(2x+y),所以斜率為 −(2x+y)/(x+2y)。
當 Fᵧ 為零時,dy/dx 可能無定義,也可能出現豎直切線或奇點。分母為零本身就是重要的數學資訊。
代入導數的點也必須滿足原方程。符號斜率公式只適用於題目給定的等量關係。
練習時可在每條關係上選一個點並檢查該點斜率。對於圓,比較對稱位置能看到符號如何變化;對於 xy=c,注意導數 −y/x 與顯函數 y=c/x 的斜率一致,其中 x 不為零。檢查答案時,數出原式中每個 y,確認它們微分後都產生了 dy/dx,包括藏在乘積或函數里的 y;再確認所有導數因子都在相除前完成合並。如果指定點使分母為零,應回到原曲線分析局部幾何形狀。計算機可以指出這種條件,但要區分豎直切線、尖點或奇異交點,還需要結合方程和具體點判斷。
可以嘗試的方程
圓上 y 不為零的位置滿足 dy/dx=−x/y。
乘積 xy 需要先使用乘積微分法則,之後才能合併 dy/dx 項。
對乘積微分得到 y+x·dy/dx=0,再解出 dy/dx=−y/x。
請輸入一個使用受支援運算和函數的方程。解題工具返回符號導數,但不會替你把原曲線解成 y,也不會自動判斷奇點型別。
輸入一個方程,例如 x^2+y^2=25。冪使用 ^,乘法含義不清楚時請使用 *。
沿曲線移動時,x 的變化通常會引起 y 的變化。連鎖律用 dy/dx 紀錄這種依賴。
工具會返回符號形式的 dy/dx;把原方程上的有效點代入即可得到數值斜率。
此時斜率可能無定義,曲線也可能存在豎直切線或奇點。