题目
若 f(x) = e^-x cos x,则 f'(0) = ( )。A. 2B. 1C. -1D. -2
若 $f(x) = e^{-x} \cos x$,则 $f'(0) = (\quad)$。
A. 2
B. 1
C. -1
D. -2
题目解答
答案
C. -1
解析
本题考查的知识点是乘积的求导法则以及函数值的计算。解题思路是先根据乘积的求导法则求出函数$f(x)$的导数$f^\prime(x)$,再将$x = 0$代入$f^\prime(x)$中计算出$f^\prime(0)$的值。
步骤一:明确乘积的求导法则
若$u(x)$和$v(x)$是两个可导函数,则$(u(x)v(x))^\prime = u^\prime(x)v(x) + u(x)v^\prime(x)$。
步骤二:确定$u(x)$和$v(x)$并分别求导
对于$f(x) = e^{-x} \cos x$,令$u(x) = e^{-x}$,$v(x) = \cos x$。
- 对$u(x) = e^{-x}$求导,根据复合函数求导法则$(e^{g(x)})^\prime = e^{g(x)}g^\prime(x)$,这里$g(x)=-x$,$g^\prime(x)=-1$,所以$u^\prime(x) = (e^{-x})^\prime = e^{-x} \times (-1)= -e^{-x}$。
- 对$v(x) = \cos x$求导,根据求导公式$(\cos x)^\prime = -\sin x$,可得$v^\prime(x) = -\sin x$。
步骤三:根据乘积求导法则求$f^\prime(x)$
将$u(x)$、$v(x)$、$u^\prime(x)$和$v^\prime(x)$代入乘积求导法则$(u(x)v(x))^\prime = u^\prime(x)v(x) + u(x)v^\prime(x)$中,可得:
$f^\prime(x) = (e^{-x} \cos x)^\prime = u^\prime(x)v(x) + u(x)v^\prime(x)= -e^{-x} \cos x - e^{-x} \sin x$。
步骤四:计算$f^\prime(0)$
将$x = 0$代入$f^\prime(x)$中:
$f^\prime(0) = -e^{-0} \cos 0 - e^{-0} \sin 0$
因为$e^0 = 1$,$\cos 0 = 1$,$\sin 0 = 0$,所以:
$f^\prime(0) = -1\times 1 - 1\times 0 = -1$。