题目
【题目】设函数 y=1/(2x+3) ,则 y^((n))(0)=.
【题目】设函数 y=1/(2x+3) ,则 y^((n))(0)=.
题目解答
答案
【解析】因 (1/x)^((n))=((-1)^nn!)/(x^(n+1))2) [f(ax+b)]^((n))=a^nf^((n))(ax+b) ,(假设f(u)具有n阶导数)。故: y^((n))=((-1)^n2^n)/((2x+3)^(n+1))(2x+3)+1因此, y^((n))(0)=((-1)^n2^nn!)/(3^(n+1))
解析
考查要点:本题主要考查分式函数的高阶导数求解,以及复合函数求导法则的应用。
解题核心思路:
- 识别函数结构:将函数 $y = \frac{1}{2x+3}$ 看作复合函数 $f(ax + b)$,其中 $f(u) = \frac{1}{u}$,$a=2$,$b=3$。
- 应用高阶导数公式:利用已知公式 $[f(ax + b)]^{(n)} = a^n f^{(n)}(ax + b)$,结合 $\frac{1}{u}$ 的高阶导数形式 $\frac{(-1)^n n!}{u^{n+1}}$,推导出结果。
- 代入特定点:将 $x=0$ 代入高阶导数表达式,化简得到最终结果。
破题关键点:
- 公式选择:正确选择分式函数和复合函数的高阶导数公式。
- 符号与指数处理:注意负号、系数 $2$ 的幂次以及分母 $(2x+3)$ 的幂次变化。
步骤1:确定函数形式
将 $y = \frac{1}{2x+3}$ 表示为复合函数形式 $f(2x + 3)$,其中 $f(u) = \frac{1}{u}$。
步骤2:应用复合函数高阶导数公式
根据公式 $[f(ax + b)]^{(n)} = a^n f^{(n)}(ax + b)$,得:
$y^{(n)} = 2^n \cdot f^{(n)}(2x + 3)$
步骤3:求 $f(u)$ 的n阶导数
已知 $f(u) = \frac{1}{u}$ 的n阶导数为:
$f^{(n)}(u) = \frac{(-1)^n n!}{u^{n+1}}$
步骤4:代入复合函数形式
将 $u = 2x + 3$ 代入,得:
$y^{(n)} = 2^n \cdot \frac{(-1)^n n!}{(2x + 3)^{n+1}}$
步骤5:代入 $x=0$
$y^{(n)}(0) = 2^n \cdot \frac{(-1)^n n!}{(2 \cdot 0 + 3)^{n+1}} = \frac{(-1)^n 2^n n!}{3^{n+1}}$