题目
【例14】已知y=y(x)是由方程xy=sin x+ln y所确定的隐函数,则(dy)/(dx)mid_(x=0)=A. (1)/(2)B. -(1)/(2)C. 2D. 0
【例14】已知$y=y(x)$是由方程$xy=\sin x+\ln y$所确定的隐函数,则$\frac{dy}{dx}\mid_{x=0}=$
A. $\frac{1}{2}$
B. $-\frac{1}{2}$
C. 2
D. 0
题目解答
答案
D. 0
解析
考查要点:本题主要考查隐函数求导法则的应用,以及代入特定点求值的能力。
解题核心思路:
- 隐函数求导:对原方程两边同时关于$x$求导,注意将$y$视为$x$的函数,使用链式法则;
- 整理表达式:将含有$\frac{dy}{dx}$的项集中,解出$\frac{dy}{dx}$的表达式;
- 代入特定点:先通过原方程求出$x=0$时对应的$y$值,再代入导数表达式计算。
破题关键点:
- 正确应用乘积法则和链式法则,避免漏项或符号错误;
- 代入$x=0$时,需先确定对应的$y$值,此时原方程简化为$0 \cdot y = \sin 0 + \ln y$,解得$y=1$;
- 注意分母是否为零,本题中代入后分母为$-1$,结果有意义。
对原方程$xy = \sin x + \ln y$两边同时关于$x$求导:
-
左边求导:
$\frac{d}{dx}(xy) = x \frac{dy}{dx} + y \quad (\text{乘积法则})$ -
右边求导:
$\frac{d}{dx}(\sin x + \ln y) = \cos x + \frac{1}{y} \frac{dy}{dx} \quad (\text{链式法则})$ -
整理方程:
将含$\frac{dy}{dx}$的项移到左边:
$x \frac{dy}{dx} + y = \cos x + \frac{1}{y} \frac{dy}{dx}$
$x \frac{dy}{dx} - \frac{1}{y} \frac{dy}{dx} = \cos x - y$
提取$\frac{dy}{dx}$:
$\frac{dy}{dx} \left( x - \frac{1}{y} \right) = \cos x - y$
解得:
$\frac{dy}{dx} = \frac{\cos x - y}{x - \frac{1}{y}}$ -
代入$x=0$:
- 由原方程$xy = \sin x + \ln y$,当$x=0$时:
$0 \cdot y = \sin 0 + \ln y \implies \ln y = 0 \implies y = 1$ - 将$x=0$和$y=1$代入导数表达式:
$\frac{dy}{dx} \bigg|_{x=0} = \frac{\cos 0 - 1}{0 - \frac{1}{1}} = \frac{1 - 1}{-1} = 0$
- 由原方程$xy = \sin x + \ln y$,当$x=0$时: