8.求下列函数的导数:-|||-(10) =arcsin sqrt (dfrac {1-x)(1+x)}

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查复合函数的求导法则,特别是反三角函数与分式根号函数的复合求导。需要熟练掌握链式法则和商的导数法则,并能灵活化简代数表达式。
解题核心思路:
- 外层函数为反正弦函数,其导数公式为 $\frac{d}{dx} \arcsin u = \frac{1}{\sqrt{1 - u^2}} \cdot u'$;
- 内层函数为分式根号函数 $u = \sqrt{\dfrac{1 - x}{1 + x}}$,需先对分式应用商的导数法则,再结合链式法则处理根号;
- 化简关键点:计算 $1 - u^2$ 时,需将分式通分并化简,最终与分子分母中的项合并。
步骤1:求外层函数导数
设 $u = \sqrt{\dfrac{1 - x}{1 + x}}$,则 $y = \arcsin u$,根据反正弦函数的导数公式:
$y' = \frac{1}{\sqrt{1 - u^2}} \cdot u'$
步骤2:求内层函数 $u$ 的导数
将 $u$ 写成幂形式:$u = \left( \dfrac{1 - x}{1 + x} \right)^{1/2}$,应用链式法则:
$u' = \frac{1}{2} \left( \dfrac{1 - x}{1 + x} \right)^{-1/2} \cdot \left( \dfrac{1 - x}{1 + x} \right)'$
步骤3:求分式 $\dfrac{1 - x}{1 + x}$ 的导数
应用商的导数法则:
$\left( \dfrac{1 - x}{1 + x} \right)' = \dfrac{(-1)(1 + x) - (1 - x)(1)}{(1 + x)^2} = \dfrac{-2}{(1 + x)^2}$
步骤4:代入并化简 $u'$
将分式导数代入 $u'$:
$u' = \frac{1}{2} \left( \dfrac{1 - x}{1 + x} \right)^{-1/2} \cdot \dfrac{-2}{(1 + x)^2} = -\dfrac{1}{(1 + x)^2} \cdot \left( \dfrac{1 + x}{1 - x} \right)^{1/2}$
步骤5:计算 $1 - u^2$
$1 - u^2 = 1 - \dfrac{1 - x}{1 + x} = \dfrac{2x}{1 + x}$
步骤6:代入外层导数公式
将 $1 - u^2$ 和 $u'$ 代入 $y'$:
$y' = \dfrac{1}{\sqrt{\dfrac{2x}{1 + x}}} \cdot \left( -\dfrac{1}{(1 + x)^2} \cdot \sqrt{\dfrac{1 + x}{1 - x}} \right)$
步骤7:最终化简
$y' = -\dfrac{1}{(1 + x)\sqrt{2x(1 - x)}}$