题目
40. (2.0分) 若F(x,y)在点(x0,y0)处满足F(x0,y0)=0且partial F/partial yneq0,则存在唯一可微函数y=f(x)在x0附近满足F(x,y)=0。A. 对B. 错
40. (2.0分) 若F(x,y)在点(x0,y0)处满足F(x0,y0)=0且$\partial F/\partial y\neq0$,则存在唯一可微函数y=f(x)在x0附近满足F(x,y)=0。
A. 对
B. 错
题目解答
答案
B. 错
解析
隐函数定理的应用需要满足三个核心条件:
- 函数值条件:$F(x_0, y_0) = 0$;
- 可微性条件:$F(x, y)$在点$(x_0, y_0)$附近连续可微;
- 偏导数条件:$\frac{\partial F}{\partial y}(x_0, y_0) \neq 0$。
题目中仅验证了前两个条件,忽略了“连续可微”的关键要求,因此结论不成立。
隐函数定理的完整条件
隐函数定理成立的必要条件包括:
- $F(x_0, y_0) = 0$;
- $F(x, y)$在$(x_0, y_0)$的邻域内连续可微(即$F$及其一阶偏导数连续);
- $\frac{\partial F}{\partial y}(x_0, y_0) \neq 0$。
题目条件的缺失
题目中仅给出:
- $F(x_0, y_0) = 0$;
- $\frac{\partial F}{\partial y}(x_0, y_0) \neq 0$。
未明确$F(x, y)$的连续可微性,因此无法直接应用隐函数定理。
反例验证
构造函数$F(x, y) = x - y^3 + y + |x|$:
- 在点$(0, 0)$处,$F(0, 0) = 0$;
- $\frac{\partial F}{\partial y} = -3y^2 + 1$,在$(0, 0)$处值为$1 \neq 0$;
- 但$\frac{\partial F}{\partial x} = 1 + \text{sgn}(x)$在$x = 0$处不连续,导致$F(x, y)$不可微。
结论:即使满足前两个条件,若$F$不可微,则无法保证存在可微函数$y = f(x)$。