bjr,
l'exercice est un cas particulier facile du théorème des fonction implicites.
Pour comprendre ce qui se passe , prenons l'exemple du cercle unité
du plan euclidien d'origine O et de rayon 1.
C'est l'ensemble des points du plan de coordonnées (x,y) vérifiant:

Ce cercle n'est pas la courbe d'une fonction
)
ni la courbe d'une fonction
)
La raison en est fort simple, pour un x fixé, il y a deux valeurs possibles
pour

telles

. y n'est donc pas fonction de x.

n'est pas fonction de y, non plus.
Maintenant on peut restreindre notre attention au demi-cercle du demi-plan
 / \quad y \geq 0 \})
Le demi-cercle est alors la courbe caractéristique de la fonction

De même , le demi-cercle situé dans le demi-plan
 / \quad x \geq 0 \})
est la courbe caractéristique de la fonction:

On obtient un paramètrage local du cercle par la variable y,
le paramètrage étant infiniment dérivable sur l'ouvert

ouvert relatif à l'espace de la deuxième coordonnée.
Le théorème des
fonctions implicites développe cette idée dans le cas général.
On a une courbe définie par une relation algébrique
=0)
(1)
ie, le résultat d'un certain calcul algébrique entre coordonnées (x,y)
d'un point de la courbe donne zéro. Evidemment, on peut considérer
des équations algébriques dès que l'on peut faire des calculs, par exemple
dans des anneaux ou des corps finis, sans considération de topologie
de voisinage,etc..
Le thm des fonctions implicites fait le lien avec un autre aspect des courbes:
l'aspect différentiable.
Les courbes peuvent être plus ou moins lisses, admettre des tangentes, ressembler localement à une droite si l'on "zoome".
Ce théorème affirme donc que localement, si la dérivée partielle
de

par rapport à y est non nulle, la courbe définie par
l'équation (1) se confond avec le graphe d'une fonction
)
.
Le paramètrage

est dérivable,

se calcule avec les dérivées partielles de f, et l'on peut récupérer
l'équation d'une droite tangente à la courbe.
Cette équation de tangente est alors une fonction affine habituelle
)
Le coefficient directeur k se calcule avec les
dérivées partiellesde f en
)