题目
=ln (x+sqrt ({a)^2+(x)^2});

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查复合函数的求导法则,特别是自然对数函数与根式函数复合时的导数计算。
解题核心思路:
- 链式法则:外层函数为自然对数函数,内层函数为$x + \sqrt{a^2 + x^2}$,需分步求导。
- 根式函数的导数:对$\sqrt{a^2 + x^2}$求导时,需应用链式法则并化简。
- 代数化简:通过通分、约分等操作,将结果转化为最简形式。
破题关键点:
- 正确分解复合结构,明确外层和内层函数。
- 准确计算内层函数的导数,尤其是根式部分。
- 化简过程中注意分子与分母的公共因子,实现约分。
设函数$y = \ln(x + \sqrt{a^2 + x^2})$,求导数$y'$:
步骤1:应用链式法则
外层函数为$\ln(u)$,其中$u = x + \sqrt{a^2 + x^2}$,则外层导数为$\frac{1}{u}$。
步骤2:求内层函数$u$的导数
对$u = x + \sqrt{a^2 + x^2}$求导:
- 第一项$x$的导数为$1$。
- 第二项$\sqrt{a^2 + x^2}$的导数为$\frac{1}{2\sqrt{a^2 + x^2}} \cdot 2x = \frac{x}{\sqrt{a^2 + x^2}}$。
 因此,$u' = 1 + \frac{x}{\sqrt{a^2 + x^2}}$。
步骤3:组合导数
根据链式法则,$y' = \frac{1}{u} \cdot u' = \frac{1}{x + \sqrt{a^2 + x^2}} \cdot \left(1 + \frac{x}{\sqrt{a^2 + x^2}}\right)$。
步骤4:化简表达式
将分子通分:
$1 + \frac{x}{\sqrt{a^2 + x^2}} = \frac{\sqrt{a^2 + x^2} + x}{\sqrt{a^2 + x^2}}.$
代入后,整体表达式为:
$y' = \frac{1}{x + \sqrt{a^2 + x^2}} \cdot \frac{\sqrt{a^2 + x^2} + x}{\sqrt{a^2 + x^2}} = \frac{1}{\sqrt{a^2 + x^2}}.$