题目
函数=arctan x(y)^2的全微分=arctan x(y)^2A =arctan x(y)^2B =arctan x(y)^2C =arctan x(y)^2D =arctan x(y)^2
函数
的全微分
A 
B 
C 
D 
题目解答
答案
由多元函数全微分的定义,有
又由多元函数的链式求导法则,可计算函数
的一阶偏导数为:




将偏导数代入全微分表达式,有



对比选项,可知本题答案为B。
解析
考查要点:本题主要考查多元函数全微分的计算,涉及复合函数的链式法则和偏导数的求解。
解题核心思路:
- 全微分公式:$dz = \dfrac{\partial z}{\partial x}dx + \dfrac{\partial z}{\partial y}dy$,需分别计算对$x$和$y$的偏导数。
- 链式法则应用:函数$z = \arctan(xy^2)$是复合函数,外层为$\arctan(u)$,内层$u = xy^2$,需逐层求导。
- 关键步骤:对$x$和$y$分别求偏导时,注意内层函数$u$的导数形式。
计算偏导数$\dfrac{\partial z}{\partial x}$
- 外层导数:$\dfrac{d}{du} \arctan(u) = \dfrac{1}{1+u^2}$,其中$u = xy^2$。
- 内层导数:$\dfrac{\partial u}{\partial x} = y^2$。
- 链式法则:$\dfrac{\partial z}{\partial x} = \dfrac{1}{1+(xy^2)^2} \cdot y^2 = \dfrac{y^2}{1+x^2y^4}$。
计算偏导数$\dfrac{\partial z}{\partial y}$
- 外层导数:$\dfrac{d}{du} \arctan(u) = \dfrac{1}{1+u^2}$,其中$u = xy^2$。
- 内层导数:$\dfrac{\partial u}{\partial y} = 2xy$。
- 链式法则:$\dfrac{\partial z}{\partial y} = \dfrac{1}{1+(xy^2)^2} \cdot 2xy = \dfrac{2xy}{1+x^2y^4}$。
代入全微分公式
将偏导数代入$dz = \dfrac{\partial z}{\partial x}dx + \dfrac{\partial z}{\partial y}dy$,得:
$dz = \dfrac{y^2}{1+x^2y^4}dx + \dfrac{2xy}{1+x^2y^4}dy = \dfrac{y^2dx + 2xydy}{1+x^2y^4}$
选项对比:分子为$y^2dx + 2xydy$,分母为$1+x^2y^4$,对应选项B。