9. (单选题,5.0分) 设函数y=int_(0)^-4xcos tdt,则.(dx)/(dy)|_(x=0)=( )A. -(1)/(4)B. (1)/(4)C. 4D. 1
A. $-\frac{1}{4}$
B. $\frac{1}{4}$
C. 4
D. 1
题目解答
答案
解析
本题考查变上限积分求导以及导数的倒数关系。解题思路如下:
- 首先,根据变上限积分求导法则求出$\frac{dy}{dx}$。
- 然后,利用导数的倒数关系$\frac{dx}{dy}=\frac{1}{\frac{dy}{dx}}$求出$\frac{dx}{dy}$。
- 最后,将$x = 0$代入$\frac{dx}{dy}$中计算出结果。
步骤一:求$\frac{dy}{dx}$
已知$y=\int_{0}^{-4x}\cos tdt$,令$u = -4x$,则$y=\int_{0}^{u}\cos tdt$。
根据复合函数求导法则以及变上限积分求导公式$\frac{d}{dx}\int上限\int_{a}^{\varphi(x)}f(t)dt=f(\varphi(x))\varphi^\prime(x)$,对$y$关于$x$求导:
$\frac{dy}{dx}=\frac{dy}{du}\cdot\frac{du}{dx}$
因为$\frac{dy}{du}=\cos u$,$\frac{du}{dx}=-4$,所以$\frac{dy}{dx}=\cos u\cdot(-4)=-4\cos(-4x)$。
根据余弦函数的性质$\cos(-\alpha)=\cos\alpha$,可得$\frac{dy}{dx}=-4\cos(4x)$。
步骤二:求$\frac{dx}{dy}$
根据导数的倒数关系$\frac{dx}{dy}=\frac{1}{\frac{dy}{dx}}$,可得$\frac{dx}{dy}=-\frac{1}{4\cos(4x)}$。
步骤三:计算$\left.\frac{dx}{dy}\right|_{x=0}$
将$x = 0$代入$\frac{dx}{dy}=-\frac{1}{4\cos(4x)}$中,可得:
$\left.\frac{dx}{dy}\right|_{x=0}=-\frac{1}{4\cos(4\times0)}=-\frac{1}{4\cos0}$
因为$\cos0 = 1$,所以$\left.\frac{dx}{dy}\right|_{x=0}=-\frac{1}{4\times1}=-\frac{1}{4}$。