Esta publicación es una modificación de una publicación anterior que eliminé desde entonces, que era demasiado complicada y básicamente tenía dos preguntas separadas. (No recibió respuestas.)
Un ejemplo motivador común para el teorema de la función implícita (IFT) es la ecuación dónde , como podemos escribir localmente como una ecuacion de (y viceversa) de la manera familiar.
Considere el siguiente ejercicio de Introducción al análisis de Wade .
Suponer que es y establecer . También suponga que . Demostrar que o bien hay un función con y para cualquier cerca o hay un función con y para cualquier cerca . (Tenga en cuenta que creo que el libro de texto tiene un error tipográfico, ya que solo debemos asumir que es . Corrígeme si estoy equivocado.)
Puedo hacer esto aplicando el IFT a la función y a la funcion .
Ahora, el círculo unitario se puede parametrizar (infinitas veces) por para . y el mapa Está en todas partes .
Por lo tanto, me pregunto si el ejercicio puede verse como una descripción del ejemplo motivador del círculo unitario que describí inicialmente. Es decir, ¿hay alguna forma de relacionar este problema con la simple idea de escribir el círculo unitario localmente en función de o ?
Creo que la respuesta es "sí" en algún sentido, pero no estoy seguro de cómo. Solo quiero ganar un poco de intuición.
Dejar . Darse cuenta de es y eso para todos . Arreglar , y deja . De este modo, es un punto en el círculo unitario.
La conclusión del ejercicio es que:
La intuición es ésta: Dado que para todos , se sigue que la recta tangente en cualquier punto del círculo unitario no es vertical ni horizontal . (Por supuesto, en la mayoría de los puntos, la línea tangente no es ni vertical ni horizontal).
Si la recta tangente en no es vertical, entonces se cumple la conclusión (a), lo que significa que una función que podríamos llamar " " está bien definido para cerca . (Imagínese proyectar el círculo unitario hacia arriba/abajo hasta el -eje. Localmente, lejos de las rectas tangentes verticales, esta es una biyección.)
Si la recta tangente en no es horizontal, entonces se cumple la conclusión (b), lo que significa que una función que podríamos llamar " " está bien definido para cerca . (Imagínese proyectar el círculo unitario a la izquierda/derecha a la -eje. Localmente, lejos de las líneas tangentes horizontales, esta es una biyección).