题目
2. 求由方程 ^x+2y=xy 所确定的隐函数 y=y(x) 的导数y`。

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查隐函数求导的方法,涉及链式法则和乘积法则的应用,以及通过代数变形解出导数$y'$的能力。
解题核心思路:
- 对方程两边同时关于$x$求导,注意将$y$视为$x$的函数,应用链式法则处理复合函数。
- 将求导后的式子整理,将含$y'$的项集中到等式一侧,其他项移到另一侧。
- 提取$y'$的公因子,解出$y'$的表达式。
- 利用原方程$e^{x+2y}=xy$替换中间结果中的$e^{x+2y}$,化简最终答案。
破题关键点:
- 正确应用链式法则对$e^{x+2y}$求导,注意$y$对$x$的导数为$y'$。
- 准确处理乘积项$xy$的导数,避免符号错误。
- 代数变形时保持等式平衡,确保移项和合并同类项的正确性。
步骤1:对原方程两边关于$x$求导
原方程:
$e^{x+2y} = xy$
对两边同时关于$x$求导:
- 左边:应用链式法则,导数为$e^{x+2y} \cdot \frac{d}{dx}(x+2y) = e^{x+2y}(1 + 2y')$。
- 右边:应用乘积法则,导数为$y + x \cdot y'$。
因此,导数方程为:
$e^{x+2y}(1 + 2y') = y + x y'$
步骤2:整理含$y'$的项
将含$y'$的项移到左边,其余项移到右边:
$e^{x+2y} \cdot 2y' - x y' = y - e^{x+2y}$
提取$y'$的公因子:
$y' \cdot \left(2e^{x+2y} - x\right) = y - e^{x+2y}$
步骤3:解出$y'$
两边同除以$(2e^{x+2y} - x)$:
$y' = \frac{y - e^{x+2y}}{2e^{x+2y} - x}$
步骤4:代入原方程化简
利用原方程$e^{x+2y} = xy$,替换分子和分母中的$e^{x+2y}$:
- 分子:$y - e^{x+2y} = y - xy = y(1 - x)$
- 分母:$2e^{x+2y} - x = 2xy - x = x(2y - 1)$
因此,化简后:
$y' = \frac{y(1 - x)}{x(2y - 1)} = \frac{xy - y}{x - 2xy}$