求下列函数的微分:-|||-(6) =(e)^-xcos (3-x);-|||-(7) =arcsin sqrt (1-{x)^2};-|||-(8) =(tan )^2(1+2(x)^2);-|||-(9) =arctan dfrac (1-{x)^2}(1+x);-|||-(10) =Asin (omega t+varphi ) (A,w,φ是常数).
 
  题目解答
答案
 
  解析
考查要点:本题主要考查函数的微分计算,涉及乘积法则、链式法则、反三角函数导数、复合函数求导等知识点。
解题思路:
- 识别函数结构:判断是否为复合函数、乘积形式或反三角函数;
 - 选择求导法则:根据函数形式选择对应的求导法则(如乘积法则、链式法则);
 - 化简表达式:对导数结果进行代数化简;
 - 书写微分形式:将导数乘以自变量的微分,得到最终微分表达式。
 
(6) $y = e^{-x} \cos(3 - x)$
应用乘积法则
设$u = e^{-x}$,$v = \cos(3 - x)$,则:
$y' = u'v + uv' = (-e^{-x})\cos(3 - x) + e^{-x} \sin(3 - x)$
提取公因子
$y' = e^{-x} [\sin(3 - x) - \cos(3 - x)]$
写出微分
$dy = e^{-x} [\sin(3 - x) - \cos(3 - x)] dx$
(7) $y = \arcsin \sqrt{1 - x^2}$
求导公式
$\frac{d}{dx} \arcsin u = \frac{1}{\sqrt{1 - u^2}} \cdot u'$,其中$u = \sqrt{1 - x^2}$:
$y' = \frac{1}{\sqrt{1 - (1 - x^2)}} \cdot \frac{-x}{\sqrt{1 - x^2}} = \frac{-x}{|x| \sqrt{1 - x^2}}$
分情况讨论
当$x > 0$时,$\frac{-x}{|x|} = -1$;当$x < 0$时,$\frac{-x}{|x|} = 1$,故:
$dy = \begin{cases} \frac{-dx}{\sqrt{1 - x^2}}, & -1 < x < 0 \\\frac{dx}{\sqrt{1 - x^2}}, & 0 < x < 1 \end{cases}$
(8) $y = \tan^2(1 + 2x^2)$
外层导数
$\frac{d}{du} \tan^2 u = 2 \tan u \cdot \sec^2 u$,其中$u = 1 + 2x^2$:
$y' = 2 \tan(1 + 2x^2) \cdot \sec^2(1 + 2x^2) \cdot 4x$
化简
$dy = 8x \tan(1 + 2x^2) \sec^2(1 + 2x^2) dx$
(9) $y = \arctan \frac{1 - x^2}{1 + x}$
求导公式
$\frac{d}{dx} \arctan u = \frac{1}{1 + u^2} \cdot u'$,其中$u = \frac{1 - x^2}{1 + x}$:
$y' = \frac{1}{1 + \left(\frac{1 - x^2}{1 + x}\right)^2} \cdot \frac{(-2x)(1 + x) - (1 - x^2)}{(1 + x)^2}$
化简
分子化简后为$-2x(1 + x^2)$,分母化简后为$(1 + x^2)^2$,故:
$dy = -\frac{2x}{1 + x^4} dx$
(10) $s = A \sin(\omega t + \varphi)$
直接求导
$\frac{ds}{dt} = A \omega \cos(\omega t + \varphi)$
写出微分
$ds = A \omega \cos(\omega t + \varphi) dt$