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数学
题目

求下列函数的微分:-|||-(1) =dfrac (1)(x)+2sqrt (x);-|||-(2) =xsin 2x;-|||-(3) =dfrac (x)(sqrt {{x)^2+1}};-|||-(4) =(ln )^2(1-x);-|||-(5) =(x)^2(e)^2x;


题目解答

答案

解析

考查要点:本题主要考查函数微分的计算,涉及导数的基本公式、乘积法则、链式法则以及分式函数求导等知识点。

解题思路:

  1. 基本函数求导:如幂函数、指数函数、对数函数的导数公式;
  2. 复合运算处理:对含乘积、复合函数的表达式,需结合乘积法则、链式法则;
  3. 微分形式:导数计算后乘以微分$dx$,即$dy = y' dx$。

(1) $y = \dfrac{1}{x} + 2\sqrt{x}$

求导数

  • $\dfrac{1}{x}$的导数为$-\dfrac{1}{x^2}$;
  • $2\sqrt{x} = 2x^{1/2}$,导数为$2 \cdot \dfrac{1}{2}x^{-1/2} = \dfrac{1}{\sqrt{x}}$;
  • 合并结果:$y' = -\dfrac{1}{x^2} + \dfrac{1}{\sqrt{x}}$。

(2) $y = x \sin 2x$

应用乘积法则

  • 设$u = x$,$v = \sin 2x$,则$y' = u'v + uv'$;
  • $u' = 1$,$v' = 2\cos 2x$(链式法则);
  • 合并结果:$y' = \sin 2x + 2x \cos 2x$。

(3) $y = \dfrac{x}{\sqrt{x^2 + 1}}$

化简表达式

  • 写为$y = x(x^2 + 1)^{-1/2}$;

应用乘积法则与链式法则

  • 外层导数:$u = x$,$v = (x^2 + 1)^{-1/2}$;
  • $u' = 1$,$v' = -\dfrac{1}{2}(x^2 + 1)^{-3/2} \cdot 2x = -x(x^2 + 1)^{-3/2}$;
  • 合并结果:$y' = (x^2 + 1)^{-1/2} - x^2(x^2 + 1)^{-3/2} = \dfrac{1}{\sqrt{x^2 + 1}} - \dfrac{x^2}{(x^2 + 1)^{3/2}}$;
  • 化简:$y' = \dfrac{1}{(x^2 + 1)^{3/2}}$。

(4) $y = \ln^2(1 - x)$

应用链式法则

  • 外层函数:$u = \ln(1 - x)$,则$y = u^2$;
  • $dy/du = 2u$,$du/dx = -\dfrac{1}{1 - x}$;
  • 合并结果:$y' = 2\ln(1 - x) \cdot \left(-\dfrac{1}{1 - x}\right) = -\dfrac{2\ln(1 - x)}{1 - x}$。

(5) $y = x^2 e^{2x}$

应用乘积法则

  • 设$u = x^2$,$v = e^{2x}$,则$y' = u'v + uv'$;
  • $u' = 2x$,$v' = 2e^{2x}$;
  • 合并结果:$y' = 2x e^{2x} + 2x^2 e^{2x} = 2x e^{2x}(1 + x)$。
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