题目
19/20 单选题df(tansqrt(x))=()A. f'(tansqrt(x))(1)/(2sqrt(x))dxB. f'(tansqrt(x))sec^2sqrt(x)dxC. f'(tansqrt(x))(sec^2sqrt(x))/(2sqrt(x))dxD. f'(tansqrt(x))dx
19/20 单选题
$df(\tan\sqrt{x})=()$
A. $f'(\tan\sqrt{x})\frac{1}{2\sqrt{x}}dx$
B. $f'(\tan\sqrt{x})\sec^{2}\sqrt{x}dx$
C. $f'(\tan\sqrt{x})\frac{\sec^{2}\sqrt{x}}{2\sqrt{x}}dx$
D. $f'(\tan\sqrt{x})dx$
题目解答
答案
C. $f'(\tan\sqrt{x})\frac{\sec^{2}\sqrt{x}}{2\sqrt{x}}dx$
解析
本题考查复合函数函数的微分计算。解题的关键在于运用复合函数求导法则求出函数的导数,再根据微分的定义$dy = f^\prime(x)dx$来计算$df(\tan\sqrt{x})$。
下面我们来详细计算$df(\tan\sqrt{x}$:
- 设$u = \tan\sqrt{x}$,则原函数$y = f(\tan\sqrt{x})$可看作是由$y = f(u)$与$u = \tan\sqrt{x}$复合而成的复合函数。
- 根据复合函数求导法则$\frac{dy}{dx}=\frac{dy}{du}\cdot\frac{du}{dx}$,先对$y = f(u)$关于$u$求导,可得$\frac{dy}{du}=f^\prime(u)$,将$u = \tan\sqrt{x}$代回,得到$\frac{dy}{du}=f^\prime(\tan\sqrt{x})}$。
- 接着对$u = \tan\sqrt{x}$关于$x$求导,设$t=\sqrt{x}=x^{\frac{1}{2}}$,则$u = \tan t$,$u$是由$u = \tan t$与$t = x^{\frac{1}{2}}$}})复合而成的函数。
- 先对$u = \tan t$关于$t$求导,根据求导公式$(\tan x)^\prime=\sec^{2}x$,可得$\frac{du}{dt}=\sec^{2t$。
- 再对$t = x^{\frac{1}{2}}$关于$x$求导,根据求导公式$(x^n)^\prime=nx^{n - 1}$,可得$\frac{dt}{dx}=\frac{1}{2}x^{-\frac{1}{2}}=\frac{1}{2\sqrt{x}}$。
- 根据复合函数求导法则$\frac{du}{dx}=\frac{du}{dt}\cdot\frac{dt}{dx}$,可得$\frac{du}{dx}=\sec^{2}t\cdot\frac{1}{2\sqrt{x}}$,将$t = \sqrt{x}$代回,得到$\frac{du}{dx}=\frac{\sec^{2}\sqrt{x}}{2\sqrt{x}}$。
- 由复合函数$y = f(\tan\sqrt{x})$关于$x$的导数为$\frac{dy}{dx}=\frac{f^\prime(\tan\sqrt{x})}\cdot\frac{\sec^{2}\sqrt{x}}{2\sqrt{x}}$。
- 根据微分的定义为$dy = f^\prime(x)dx$,所以$df(\tan\sqrt{x}) = f^\prime(\tan\sqrt{x})\frac{\sec^{2}\sqrt{x}}{2\sqrt{x}}dx$。