求曲线 (x)^2+y+(e)^xy=2 在点(0,1)处的切线方程.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查隐函数求导法的应用,以及利用导数求曲线在某一点处的切线方程。
解题核心思路:
- 验证点是否在曲线上:将点坐标代入原方程,确认其满足方程。
- 隐函数求导:对原方程两边关于$x$求导,解出$\frac{dy}{dx}$的表达式。
- 代入求值:将点的坐标代入导数表达式,得到切线的斜率。
- 写切线方程:利用点斜式方程写出切线方程。
破题关键点:
- 正确应用链式法则和乘积法则对$e^{xy}$项求导。
- 整理方程,将含$\frac{dy}{dx}$的项合并,解出$\frac{dy}{dx}$。
- 代入点的坐标时注意化简,避免计算错误。
步骤1:验证点$(0,1)$在曲线上
将$x=0$,$y=1$代入原方程:
$3(0)^2 + 1 + e^{0 \cdot 1} = 0 + 1 + 1 = 2,$
等式成立,说明点$(0,1)$在曲线上。
步骤2:对原方程两边关于$x$求导
原方程:
$3x^2 + y + e^{xy} = 2.$
对两边求导:
- $3x^2$的导数:$6x$。
- $y$的导数:$\frac{dy}{dx}$。
- $e^{xy}$的导数:
- 外函数导数为$e^{xy}$,内函数$xy$的导数为$x\frac{dy}{dx} + y$(乘积法则)。
- 因此,整体导数为$e^{xy}(x\frac{dy}{dx} + y)$。
综上,导数方程为:
$6x + \frac{dy}{dx} + e^{xy}(x\frac{dy}{dx} + y) = 0.$
步骤3:整理方程解出$\frac{dy}{dx}$
将含$\frac{dy}{dx}$的项合并:
$\frac{dy}{dx}\left[1 + e^{xy} \cdot x\right] = -6x - e^{xy} \cdot y.$
解得:
$\frac{dy}{dx} = \frac{-6x - e^{xy} \cdot y}{1 + e^{xy} \cdot x}.$
步骤4:代入点$(0,1)$求斜率
将$x=0$,$y=1$代入:
$\frac{dy}{dx} = \frac{-6 \cdot 0 - e^{0 \cdot 1} \cdot 1}{1 + e^{0 \cdot 1} \cdot 0} = \frac{0 - 1 \cdot 1}{1 + 0} = -1.$
因此,切线的斜率为$-1$。
步骤5:写切线方程
利用点斜式$y - y_1 = m(x - x_1)$,代入$(0,1)$和$m=-1$:
$y - 1 = -1(x - 0) \implies y = -x + 1.$