题目
求导:y=sin^2xcos2x.
求导:$y=sin^2xcos2x$.
题目解答
答案
$y=sin^2xcos2x$,
$y'=(sin^2x)'cos2x+sin^2x(cos2x)'$
$=2sinxcosxcos2x+sin^2x(-2sin2x) $
$=frac{1}{2}sin4x-2sin^2x sin2x $
解析
步骤 1:应用乘积法则
根据乘积法则,函数$y=f(x)g(x)$的导数为$y'=f'(x)g(x)+f(x)g'(x)$。这里,$f(x)=sin^2x$,$g(x)=cos2x$。
步骤 2:计算$f(x)$的导数
$f(x)=sin^2x$,应用链式法则,$f'(x)=2sinx(cosx)$,因为$(sinx)'=cosx$。
步骤 3:计算$g(x)$的导数
$g(x)=cos2x$,应用链式法则,$g'(x)=-sin2x(2)$,因为$(cosx)'=-sinx$,且$2x$的导数为$2$。
步骤 4:代入乘积法则
$y'=(2sinxcosx)cos2x+sin^2x(-2sin2x)$。
步骤 5:简化表达式
$y'=2sinxcosxcos2x-2sin^2xsin2x$。
利用二倍角公式$sin2x=2sinxcosx$,$cos2x=cos^2x-sin^2x$,进一步简化:
$y'=2sinxcosx(cos^2x-sin^2x)-2sin^2x(2sinxcosx)$
$=2sinxcosx(cos^2x-sin^2x)-4sin^3xcosx$
$=2sinxcosx(cos^2x-sin^2x-2sin^2x)$
$=2sinxcosx(cos^2x-3sin^2x)$
$=sin2x(cos^2x-3sin^2x)$
$=sin2x(1-4sin^2x)$
$=sin2x(1-2(1-cos2x))$
$=sin2x(2cos2x-1)$
$=frac{1}{2}sin4x-2sin^2xsin2x$。
根据乘积法则,函数$y=f(x)g(x)$的导数为$y'=f'(x)g(x)+f(x)g'(x)$。这里,$f(x)=sin^2x$,$g(x)=cos2x$。
步骤 2:计算$f(x)$的导数
$f(x)=sin^2x$,应用链式法则,$f'(x)=2sinx(cosx)$,因为$(sinx)'=cosx$。
步骤 3:计算$g(x)$的导数
$g(x)=cos2x$,应用链式法则,$g'(x)=-sin2x(2)$,因为$(cosx)'=-sinx$,且$2x$的导数为$2$。
步骤 4:代入乘积法则
$y'=(2sinxcosx)cos2x+sin^2x(-2sin2x)$。
步骤 5:简化表达式
$y'=2sinxcosxcos2x-2sin^2xsin2x$。
利用二倍角公式$sin2x=2sinxcosx$,$cos2x=cos^2x-sin^2x$,进一步简化:
$y'=2sinxcosx(cos^2x-sin^2x)-2sin^2x(2sinxcosx)$
$=2sinxcosx(cos^2x-sin^2x)-4sin^3xcosx$
$=2sinxcosx(cos^2x-sin^2x-2sin^2x)$
$=2sinxcosx(cos^2x-3sin^2x)$
$=sin2x(cos^2x-3sin^2x)$
$=sin2x(1-4sin^2x)$
$=sin2x(1-2(1-cos2x))$
$=sin2x(2cos2x-1)$
$=frac{1}{2}sin4x-2sin^2xsin2x$。