题目
设f(x,y)=x^y,则f_x=()。A. xyB. x^y-1C. yx^y-1D. x^yln x
设$f(x,y)=x^y$,则$f_x=$()。
A. $xy$
B. $x^{y-1}$
C. $yx^{y-1}$
D. $x^y\ln x$
题目解答
答案
C. $yx^{y-1}$
解析
考查要点:本题主要考查多元函数的偏导数计算,特别是对幂函数形式的求导规则的应用。
解题核心思路:
- 明确偏导数的定义:对变量$x$求导时,将$y$视为常数。
- 应用幂函数求导法则:若函数形式为$x^y$,则其对$x$的导数为$y \cdot x^{y-1}$。
- 验证方法:可将$x^y$转换为指数形式$e^{y \ln x}$,通过链式法则求导,验证结果一致性。
破题关键点:
- 区分变量与常数:在求偏导时,非求导变量($y$)需保持不变。
- 正确选择求导法则:直接应用幂函数法则或转换为指数形式均可,但需注意运算准确性。
步骤1:确定求导变量与常数
题目要求计算$f(x, y) = x^y$对$x$的偏导数$f_x$,因此将$y$视为常数,仅对$x$求导。
步骤2:应用幂函数求导法则
函数$f(x, y) = x^y$可视为$x$的幂函数,其中指数$y$为常数。根据幂函数求导法则:
$\frac{\partial}{\partial x} x^y = y \cdot x^{y-1}.$
步骤3:验证方法(指数形式转换)
将$x^y$改写为$e^{y \ln x}$,利用链式法则求导:
- 设$u = y \ln x$,则$f(x, y) = e^u$。
- 对$x$求导:
$\frac{\partial f}{\partial x} = e^u \cdot \frac{\partial u}{\partial x} = e^{y \ln x} \cdot \frac{y}{x}.$ - 化简得:
$\frac{\partial f}{\partial x} = x^y \cdot \frac{y}{x} = y x^{y-1}.$
结论:两种方法均得出$f_x = y x^{y-1}$,对应选项C。