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隐函数求导计算器

对x和y的隐函数方程求1阶、2阶或3阶导数,无需先求解y,显示所有偏导数,并可选地在一点进行求值。

输入

可选 — 在某点处计算导数。若仅需符号结果,请将x₀和y₀都留空。

输出

分步求导过程
这对您有帮助吗?

使用此工具的更多方式

REST API

curl -X POST https://api.iotools.cloud/v1/tool/implicit-derivative-calculator \
  -H "Authorization: Bearer YOUR_API_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "lhs": "x^2 + y^2",
    "rhs": "25",
    "order": "1",
    "x0": "3",
    "y0": "4"
  }'

替换成您账户中的密钥。工具的字段即为请求体——没有额外包装。

让 AI 代理执行

Use the IOTools `implicit-derivative-calculator` tool (Implicit Derivative Calculator) on this input:

YOUR_INPUT_HERE

将此粘贴给任何已连接 IOTools MCP 服务器的代理,再加上您的输入内容。

嵌入式小组件

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  src="https://iotools.cloud/embed/implicit-derivative-calculator/"
  width="100%" height="520" frameborder="0" scrolling="no" loading="lazy"
  title="隐函数求导计算器 — iotools.cloud"
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  allow="clipboard-write"
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把它放到您自己的页面上——免费,无需密钥,只需保留一个反向链接。

每次 API/MCP 调用费用5 积分起
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也可通过

使用指南

隐函数求导计算器对x和y的方程关于x求导——无需先求解y——达到1阶、2阶或3阶导数。它显示所使用的每个偏导数、产生的符号导数,以及在点**(x₀, y₀)**处的可选数值计算。

这个工具是为检查隐函数微分功课的微积分学生设计的,也适合任何需要求圆形、椭圆或笛卡尔叶片等曲线的dy/dx(或更高阶导数)的人。这些情况下不需要手动分离y——大多数隐函数方程实际上不能用初等函数求解。

如何使用

  1. 输入方程的左边右边,用x和y表示——标准数学记号均可使用:^表示幂,*表示乘法,以及sqrt()sin()cos()log()mathjs表达式解析器支持的其他函数。例如,半径为5的圆在左边是x^2 + y^2,右边是25
  2. 选择求导的阶数——1阶导数(dy/dx)2阶导数(d²y/dx²)3阶导数(d³y/dx³)
  3. 可选地输入点**(x₀, y₀)**获取数值结果——若仅需符号结果,两个都留空。
  4. 查看隐函数导数获取符号结果,查看分步求导过程获取用到的所有偏导数。

输入时结果会自动更新。例如,圆x^2 + y^2 = 25在点(3, 4)处的结果是dy/dx = -(x / y) = -0.75

隐函数求导如何工作?

将方程写成H(x, y) = 0(左边减右边),对H(x, y(x)) = 0关于x求导——通过链式法则将y视为x的函数——然后求解导数得到:

dy/dx = -Hx / Hy

其中Hx和Hy是H的普通偏导数,每个都通过将另一个变量视为常数来计算。这避免了需要对原方程求解y——对于像笛卡尔叶片(x³ + y³ = 9xy)这样的曲线,这种方式根本不可能用初等函数得到闭形式解。

第2阶和第3阶导数在所得关系式上重复同样的技巧,每次将较低阶的结果代入回去:

d²y/dx²  = -(Hxx + 2·Hxy·y′ + Hyy·y′²) / Hy
d³y/dx³  = -(Hxxx + 3·Hxxy·y′ + 3·Hxyy·y′² + Hyyy·y′³ + 3·Hxy·y″ + 3·Hyy·y′·y″) / Hy

如果答案同时包含x和y怎么办?

这是预期的——与显函数导数不同,隐函数导数是x和y两者的函数,因为y本身没有被分离。对于上面的圆的例子,dy/dx = -(x / y)只有在你也固定曲线上的一个点(如(3, 4))后才是一个数字,这正是可选的x₀/y₀字段的用途。

我可以输入哪些函数?

mathjs表达式计算器理解的任何东西:多项式(x^2*y - 2*x)、三角函数(sin(x*y)cos(y))、根号和对数(sqrt(x)log(y))以及这些的组合,使用xy作为两个变量。三角函数中的角度默认为弧度——用pi表示π。

使用已经是显函数的函数f(x, y, z),需要其方向导数或梯度?查看方向导数计算器。要直接计算任意数学表达式,查看数学计算器

隐私

这个计算器完全在你的浏览器中运行。你的方程、阶数和点从不上传、记录或存储——计算在你的设备上本地进行。

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