题目
(2020年3)曲线 x+y+e^2xy=0 在点(0,-1)处的切线方程为_____.
(2020年3)曲线 $x+y+e^{2xy}=0$ 在点(0,-1)处的切线方程为_____.
题目解答
答案
对等式 $x + y + e^{2xy} = 0$ 两边关于 $x$ 求导,得:
\[
1 + \frac{dy}{dx} + 2e^{2xy}(y + x\frac{dy}{dx}) = 0
\]
解得:
\[
\frac{dy}{dx} = -\frac{1 + 2ye^{2xy}}{1 + 2xe^{2xy}}
\]
代入点 $(0, -1)$:
\[
\frac{dy}{dx} \bigg|_{(0, -1)} = -\frac{1 + 2(-1)e^0}{1 + 0} = 1
\]
切线方程为:
\[
y + 1 = 1(x - 0) \implies y = x - 1
\]
**答案:** $\boxed{y = x - 1}$
解析
考查要点:本题主要考查隐函数求导法的应用,以及利用导数求曲线在某一点处的切线方程。
解题核心思路:
- 隐函数求导:对等式两边关于$x$求导,注意将$y$视为$x$的函数,应用链式法则和乘积法则。
- 解出导数$\frac{dy}{dx}$:将求导后的方程整理变形,解出$\frac{dy}{dx}$的表达式。
- 代入点求斜率:将点$(0, -1)$代入导数表达式,计算出切线的斜率。
- 写切线方程:利用点斜式方程$y - y_0 = k(x - x_0)$,代入斜率和切点坐标即可。
破题关键点:
- 正确应用乘积法则:在对$e^{2xy}$求导时,需对指数部分$2xy$使用乘积法则。
- 代入点时的简化:代入$x=0$时,分母中的$2xe^{2xy}$项会自动消失,简化计算。
对等式$x + y + e^{2xy} = 0$两边关于$x$求导:
-
逐项求导:
- $x$的导数为$1$。
- $y$的导数为$\frac{dy}{dx}$。
- $e^{2xy}$的导数为$e^{2xy} \cdot \frac{d}{dx}(2xy)$,其中$\frac{d}{dx}(2xy) = 2y + 2x\frac{dy}{dx}$(应用乘积法则)。
综上,导数方程为:
$1 + \frac{dy}{dx} + e^{2xy}(2y + 2x\frac{dy}{dx}) = 0$ -
整理并解出$\frac{dy}{dx}$:
将含$\frac{dy}{dx}$的项合并:
$\frac{dy}{dx}\left(1 + 2xe^{2xy}\right) = -\left(1 + 2ye^{2xy}\right)$
解得:
$\frac{dy}{dx} = -\frac{1 + 2ye^{2xy}}{1 + 2xe^{2xy}}$ -
代入点$(0, -1)$:
- $x = 0$,$y = -1$,代入分母和分子:
- 分母:$1 + 2 \cdot 0 \cdot e^{2 \cdot 0 \cdot (-1)} = 1$
- 分子:$- \left(1 + 2 \cdot (-1) \cdot e^{0}\right) = - (1 - 2) = 1$
- 因此,$\frac{dy}{dx}\bigg|_{(0, -1)} = \frac{1}{1} = 1$,即切线斜率为$1$。
- $x = 0$,$y = -1$,代入分母和分子:
-
写切线方程:
利用点斜式$y - (-1) = 1 \cdot (x - 0)$,化简得:
$y = x - 1$