题目
[题目]-|||-=(sin )^nxcos nx;

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查乘积法则和链式法则的综合应用,以及对三角恒等式的灵活运用。
解题核心思路:
- 乘积法则:对两个函数的乘积求导,需分别求出各部分的导数再组合。
 - 链式法则:处理复合函数(如$\sin^n x$和$\cos nx$)的导数。
 - 三角恒等式:利用余弦加法公式简化最终表达式。
 
破题关键点:
- 正确应用乘积法则,分别对$\sin^n x$和$\cos nx$求导。
 - 注意符号和系数,尤其是$\cos nx$导数中的负号和$n$倍系数。
 - 提取公因子后,通过余弦加法公式合并项。
 
函数分解:
设$y = u \cdot v$,其中$u = \sin^n x$,$v = \cos nx$。
步骤1:求$u$的导数
根据链式法则:
$u' = n \sin^{n-1} x \cdot \cos x$
步骤2:求$v$的导数
根据链式法则:
$v' = -\sin nx \cdot n = -n \sin nx$
步骤3:应用乘积法则
$y' = u' \cdot v + u \cdot v' = n \sin^{n-1} x \cos x \cdot \cos nx + \sin^n x \cdot (-n \sin nx)$
步骤4:提取公因子
将$n \sin^{n-1} x$作为公因子:
$y' = n \sin^{n-1} x \left( \cos x \cos nx - \sin x \sin nx \right)$
步骤5:应用余弦加法公式
利用$\cos(A + B) = \cos A \cos B - \sin A \sin B$,得:
$\cos x \cos nx - \sin x \sin nx = \cos((n+1)x)$
最终结果:
$y' = n \sin^{n-1} x \cos((n+1)x)$