题目
18.设方程e^2x+y=cos(xy)-x确定了隐函数y=y(x),则y'|_(x=0)=A. (1)/(3)B. -(1)/(3)C. 3D. -3
18.设方程$e^{2x+y}=\cos(xy)-x$确定了隐函数y=y(x),则$y'|_{x=0}=$
A. $\frac{1}{3}$
B. $-\frac{1}{3}$
C. 3
D. -3
题目解答
答案
D. -3
解析
本题考查隐函数求导的知识点。解题思路是先对给定的方程两边同时关于$x$求导,在求导过程中把$y$看作是$x$的函数,然后利用复合函数求导法则进行求导,最后将$x = 0$代入原方程求出$y$的值,再把$x = 0$和求出的$y$值代入求导后的式子,从而得到$y'\vert_{x = 0}$的值。
步骤一:对原方程两边关于$x$求导
已知方程$e^{2x + y} = \cos(xy) - x$,等式两边同时对$x$求导。
- 对于左边$e^{2x + y}$,根据复合函数求导法则$(e^u)^\prime=e^u\cdot u^\prime$,这里$u = 2x + y$,则$(e^{2x + y})^\prime = e^{2x + y}\cdot(2x + y)^\prime=e^{2x + y}\cdot(2 + y')$。
- 对于右边$\cos(xy) - x$,根据求导的减法法则$(u - v)^\prime = u^\prime - v^\prime$,分别求导:
- 对于$\cos(xy)$,令$u = xy$,根据复合函数求导法则$(\cos u)^\prime=-\sin u\cdot u^\prime$,则$(\cos(xy))^\prime = -\sin(xy)\cdot(xy)^\prime$,再根据乘积的求导法则$(uv)^\prime = u^\prime v + uv^\prime$,这里$u = x$,$v = y$,所以$(xy)^\prime = y + xy'$,那么$(\cos(xy))^\prime = -\sin(xy)\cdot(y + xy')$。
- 对于$-x$,其导数为$-1$。
所以求导后的方程为:$e^{2x + y}\cdot(2 + y') = -\sin(xy)\cdot(y + xy') - 1$。
步骤二:求出$x = 0$时$y$的值
将$x = 0$代入原方程$e^{2x + y} = \cos(xy) - x$,得到$e^{0 + y} = \cos(0\times y) - 0$,即$e^y = 1$,解得$y = 0$。
步骤三:将$x = 0$,$y = 0$代入求导后的方程,求出$y'\vert_{x = 0}$
把$x = 0$,$y = 0$代入$e^{2x + y}\cdot(2 + y') = -\sin(xy)\cdot(y + xy') - 1$,得到$e^{0 + 0}\cdot(2 + y') = -\sin(0\times 0)\cdot(0 + 0\times y') - 1$,即$1\times(2 + y') = 0 - 1$,化简可得$2 + y' = -1$,移项解得$y' = -3$,所以$y'\vert_{x = 0} = -3$。