题目
函数 f(x) = e^-2x+1 + e^x + e^2 当 x = (1)/(2) 时导数为()A. sqrt(e) - 2B. sqrt(e) - 1C. -sqrt(e) - 2D. -2sqrt(e) + 1
函数 $f(x) = e^{-2x+1} + e^x + e^2$ 当 $x = \frac{1}{2}$ 时导数为()
A. $\sqrt{e} - 2$
B. $\sqrt{e} - 1$
C. $-\sqrt{e} - 2$
D. $-2\sqrt{e} + 1$
题目解答
答案
A. $\sqrt{e} - 2$
解析
本题考查复合函数求导以及导数的计算。解题思路是先根据求导公式和求导法则求出函数$f(x)$的导数$f^\prime(x)$,再将$x = \frac{1}{2}$代入$f^\prime(x)$中计算出结果。
步骤一:求函数$f(x)$各项的导数
- 对于$y = e^{-2x + 1}$,令$u=-2x + 1$,则$y = e^u$。
根据复合函数求导法则$\frac{dy}{dx}=\frac{dy}{du}\cdot\frac{du}{dx}$,先对$y = e^u$关于$u$求导,$(e^u)^\prime=e^u$;再对$u=-2x + 1$关于$x$求导,$u^\prime=(-2x + 1)^\prime=-2$。
所以$(e^{-2x + 1})^\prime=e^{-2x + 1}\cdot(-2)=-2e^{-2x + 1}$。 - 对于$y = e^x$,根据指数函数求导公式$(e^x)^\prime=e^x$,可得$(e^x)^\prime=e^x$。
- 对于$y = e^2$,因为$e^2$是常数,根据常数的导数为$0$,可得$(e^2)^\prime=0$。
步骤二:求函数$f(x)$的导数$f^\prime(x)$
根据求导的加法法则$(u+v+w)^\prime=u^\prime+v^\prime+w^\prime$,可得:
$f^\prime(x)=(e^{-2x + 1})^\prime+(e^x)^\prime+(e^2)^\prime=-2e^{-2x + 1}+e^x+0=-2e^{-2x + 1}+e^x$。
步骤三:将$x = \frac{1}{2}$代入$f^\prime(x)$中计算结果
$f^\prime(\frac{1}{2})=-2e^{-2\times\frac{1}{2} + 1}+e^{\frac{1}{2}}$
$=-2e^{-1 + 1}+\sqrt{e}$
$=-2e^0+\sqrt{e}$
因为$e^0 = 1$,所以$f^\prime(\frac{1}{2})=-2\times1+\sqrt{e}=\sqrt{e}-2$。