含 x 与 y 的方程 · 求解 dy/dx

隐函数求导计算器

输入表达式 ↓

输入包含 x 与 y 的方程。对等式两边求导,把 y 视为 x 的函数,并用确定性的偏导恒等式解出 dy/dx。

支持方程结构解析明确展示 dy/dx答案不由 AI 编造

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隐函数求导

计算引擎

使用 ^ 表示乘方,函数请加括号。可直接输入 sec(x), csc(x), cot(x) 和 arctan(x);三角函数按弧度制计算。

输入帮助与支持范围

保留原题,计算前确认变量和实时预览。平方根指数请写成 ^(1/2),函数参数请加括号。

输入带一个等号的完整方程,选择不同的自变量和因变量。网站不会替你补写等号右侧。

阅读解题方法

试一道,看看解题过程

点击例题填入;点击“分步求解”后才会计算。

题目实时预览

如果已经写成 y=f(x) 的显函数形式,请使用普通求导计算器。本页处理 x 与 y 隐式关联的方程。 全部导数工具

对等量关系求导

什么是隐函数求导?

当 y 由方程定义、没有单独写成 y=f(x) 时,可以用隐函数求导。每个含 y 的项都必须体现 y 对 x 的隐含依赖。

为什么 y 的旁边会出现 dy/dx

在 x²+y²=25 中,y 会随 x 沿圆周变化。因此对 y² 求导要通过链式法则得到 2y·dy/dx,而不是简单的 2y。

求导后的方程为 2x+2y·dy/dx=0。移项并除以 2y,可得 dy/dx=−x/y,其中 y 不为零。

用偏导数整理过程

先把方程写成 F(x,y)=0。其全导数为 Fₓ+Fᵧ·dy/dx=0,因此当分母不为零时,dy/dx=−Fₓ/Fᵧ。

计算器会解析等号两侧,组成一个关系式,再通过确定性引擎计算两个偏导数并显示它们负比值。

处理同时含 x 和 y 的乘积

对于 x²+xy+y²=1,乘积求导法则会把 xy 变为 y+x·dy/dx,其他导数项分别为 2x 和 2y·dy/dx。

合并含导数的项可得 (x+2y)dy/dx=−(2x+y),所以斜率为 −(2x+y)/(x+2y)。

理解导数无定义的情况

当 Fᵧ 为零时,dy/dx 可能无定义,也可能出现竖直切线或奇点。分母为零本身就是重要的数学信息。

代入导数的点也必须满足原方程。符号斜率公式只适用于题目给定的等量关系。

可靠的隐函数求导流程

先确认输入的是方程,而不是单独的表达式。x²+y²=25 这样的隐式关系同时描述许多有序数对。虽然 y 没有写成 y(x),它仍会随 x 沿曲线变化,因此含 y 的项求导时会出现 dy/dx。25 或固定参数 r 的 r² 等常数求导为零。 对等号两边的每一项同时关于 x 求导。只含 x 的项使用普通规则;只含 y 的项使用链式法则,例如 d/dx(y²)=2y·dy/dx,d/dx(sin y)=cos(y)·dy/dx。xy 这样的混合项需要乘积求导法则,导数是 y+x·dy/dx。在每个受影响的 y 项旁明确写出 dy/dx,可以避免把 y 错当常数。 求导后,把所有含 dy/dx 的项移到一侧,其余项移到另一侧,再提取 dy/dx 并相除。对于 x²+xy+y²=1,求导得 2x+y+x·dy/dx+2y·dy/dx=0,整理为 (x+2y)dy/dx=−(2x+y),所以 dy/dx=−(2x+y)/(x+2y)。把方程写成 F(x,y)=0 后,也可用紧凑公式 dy/dx=−Fₓ/Fᵧ 得到同样结果。 偏导数公式只是更简洁的计算路径,并没有省略背后的链式法则。Fₓ 表示固定 y 时关系随 x 的变化,Fᵧ 表示 y 方向的变化;沿曲线两者必须平衡,因此 Fₓ+Fᵧ·dy/dx=0。CalculusMate 会展示原关系、两个偏导数及其负比值,使推理过程保持可检查。 符号导数不等于某一点的数值斜率。求点处斜率时,先确认该点满足原方程,再把两个坐标代入 dy/dx。例如在圆 x²+y²=25 的点 (3,4) 处,斜率为 −3/4。不在圆上的点对这条曲线没有意义。若分母为零,应检查竖直切线或奇点,而不是给出普通有限斜率。 有些关系包含多个分支。把圆显式解出会得到上下两个分支,而隐函数求导能用一个公式同时处理,斜率符号由坐标决定。这种方法可以避免不必要的代数运算,也能处理难以解出 y 的方程。但它仍要求关系在该点附近可微,并且隔离 dy/dx 时使用的分母不为零。 清晰的书写应依次保留原方程、等号两侧各项的导数、每个链式法则产生的 dy/dx、合并因子以及最终化简。页面按这一顺序展示确定性的符号斜率,不会静默处理奇异曲线,也不会在数学条件不足时擅自选择分支。

同时检查代数和曲线

练习时可在每条关系上选一个点并检查该点斜率。对于圆,比较对称位置能看到符号如何变化;对于 xy=c,注意导数 −y/x 与显函数 y=c/x 的斜率一致,其中 x 不为零。检查答案时,数出原式中每个 y,确认它们求导后都产生了 dy/dx,包括藏在乘积或函数里的 y;再确认所有导数因子都在相除前完成合并。如果指定点使分母为零,应回到原曲线分析局部几何形状。计算器可以指出这种条件,但要区分竖直切线、尖点或奇异交点,还需要结合方程和具体点判断。

可以尝试的方程

看隐藏的导数一步步出现

x2+y2=25x^{2} + y^{2} = 25

圆上 y 不为零的位置满足 dy/dx=−x/y。

x²+xy+y²=1

乘积 xy 需要先使用乘积求导法则,之后才能合并 dy/dx 项。

xy=6

对乘积求导得到 y+x·dy/dx=0,再解出 dy/dx=−y/x。

当前支持的方程范围

请输入一个使用受支持运算和函数的方程。求解器返回符号导数,但不会替你把原曲线解成 y,也不会自动判断奇点类型。

FAQ
隐函数方程应该怎样输入?+

输入一个方程,例如 x^2+y^2=25。幂使用 ^,乘法含义不清楚时请使用 *。

为什么要把 y 看成 x 的函数?+

沿曲线移动时,x 的变化通常会引起 y 的变化。链式法则用 dy/dx 记录这种依赖。

能求某一点的斜率吗?+

工具会返回符号形式的 dy/dx;把原方程上的有效点代入即可得到数值斜率。

分母为零怎么办?+

此时斜率可能无定义,曲线也可能存在竖直切线或奇点。

核对答案及其成立条件

CalculusMate 对支持的求导、积分和极限应用确定性规则。请结合计算变量、定义域和验证状态阅读答案。规则暂不支持,不代表数学题目无法计算。

  1. 输入表达式并选择计算变量;只有计算定积分时才填写上下限。
  2. 检查定义域和符号区间。实数范围内 sqrt(g²)=|g|,不能直接去掉绝对值。
  3. 阅读计算步骤和状态。数值近似与经过独立检查的符号结果有所区别。
三个主计算器的参考例题
任务表达式答案成立条件
求导x3x^{3}3 x23\,x^{2}x 为实数
不定积分2 x2\,xx2+Cx^{2} + CC 为任意常数
x → 0 时的极限sin⁡xx\frac{\sin x}{x}11使用弧度;x 趋于 0,不是直接代入 0

数学参考资料

OpenStax 说明了例题所用的求导法则和微积分基本定理。这些教材资料解释数学原理,不代表对本软件或其支持范围的认证。

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