题目
5. 已知函数f(x)在R上可导,且y=f^2(5x). 则dy=A. 10f(5x)f'(5x)dxB. 10f'(5x)dxC. 2f(5x)f'(5x)dxD. 2f'(5x)dx
5. 已知函数f(x)在R上可导,且$y=f^{2}(5x)$. 则dy=
A. 10f(5x)f'(5x)dx
B. 10f'(5x)dx
C. 2f(5x)f'(5x)dx
D. 2f'(5x)dx
题目解答
答案
A. 10f(5x)f'(5x)dx
解析
考查要点:本题主要考查复合函数的微分法,特别是链式法则的应用。
解题核心思路:
- 识别复合结构:函数$y = f^2(5x)$由外层平方函数和内层函数$f(5x)$组成,而$5x$本身也是复合函数。
- 分步求导:先对平方函数求导,再对$f(5x)$求导,最后对$5x$求导,将各部分导数相乘。
- 微分形式:将导数结果乘以$dx$得到微分$dy$。
关键点:
- 链式法则的嵌套应用:外层平方函数的导数与内层函数$f(5x)$的导数相乘,同时$f(5x)$的导数需要再次应用链式法则(因变量为$f(u)$,自变量为$u=5x$)。
- 系数处理:注意每一步导数中的系数(如$5$)需正确相乘。
设中间变量$u = 5x$,则$y = f^2(u)$。
- 对$y$关于$u$求导:
$\frac{dy}{du} = 2f(u) \cdot f'(u)$ - 对$u$关于$x$求导:
$\frac{du}{dx} = 5$ - 链式法则求总导数:
$\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx} = 2f(u) \cdot f'(u) \cdot 5 = 10f(5x) \cdot f'(5x)$ - 微分形式:
$dy = \frac{dy}{dx} \, dx = 10f(5x) \cdot f'(5x) \, dx$
关键结论:
- 外层平方函数导数为$2f(5x)$,内层$f(5x)$导数为$f'(5x) \cdot 5$,总导数为两者的乘积。
- 微分$dy$需在导数结果后添加$dx$。