(6) =((1+xy))^y;

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查多元复合函数的偏导数计算,特别是当变量同时出现在底数和指数中的复杂情况。核心思路是对数求导法结合链式法则,将复杂的指数形式转化为线性表达式,简化求导过程。
关键点:
- 对数求导法:通过取自然对数将指数函数转化为乘积形式,便于逐层求导。
- 链式法则:处理复合函数的嵌套结构,注意区分对不同变量的偏导。
- 乘积法则:在对指数中的乘积项求导时需正确应用乘积法则。
求 $\frac{\partial z}{\partial x}$
步骤1:取自然对数
对等式两边取自然对数:
$\ln z = y \cdot \ln(1 + xy)$
步骤2:对$x$求偏导
对$x$求偏导时,$y$视为常数:
$\frac{1}{z} \cdot \frac{\partial z}{\partial x} = y \cdot \frac{\partial}{\partial x} \left[ \ln(1 + xy) \right]$
步骤3:计算内层导数
对$\ln(1 + xy)$求导:
$\frac{\partial}{\partial x} \ln(1 + xy) = \frac{y}{1 + xy}$
步骤4:整理结果
代入并解出$\frac{\partial z}{\partial x}$:
$\frac{\partial z}{\partial x} = z \cdot \frac{y^2}{1 + xy} = (1 + xy)^y \cdot \frac{y^2}{1 + xy} = y^2 (1 + xy)^{y - 1}$
求 $\frac{\partial z}{\partial y}$
步骤1:取自然对数
同上:
$\ln z = y \cdot \ln(1 + xy)$
步骤2:对$y$求偏导
对$y$求偏导时,需同时对指数和底数求导:
$\frac{1}{z} \cdot \frac{\partial z}{\partial y} = \ln(1 + xy) + y \cdot \frac{\partial}{\partial y} \left[ \ln(1 + xy) \right]$
步骤3:计算内层导数
对$\ln(1 + xy)$求导:
$\frac{\partial}{\partial y} \ln(1 + xy) = \frac{x}{1 + xy}$
步骤4:整理结果
代入并解出$\frac{\partial z}{\partial y}$:
$\frac{\partial z}{\partial y} = z \left[ \ln(1 + xy) + \frac{xy}{1 + xy} \right] = (1 + xy)^y \left[ \ln(1 + xy) + \frac{xy}{1 + xy} \right]$