题目
2) =(e)^x+y ;

题目解答
答案

解析
本题考查隐函数求导法的应用。题目给出方程$xy = e^{x+y}$,要求求出$\dfrac{dy}{dx}$的表达式。解题的核心思路是:
- 取自然对数将方程转化为线性形式,便于求导;
- 隐函数求导对两边关于$x$求导,注意使用链式法则;
- 整理方程,将含$\dfrac{dy}{dx}$的项集中,解出$\dfrac{dy}{dx}$;
- 化简表达式,最终得到结果。
步骤1:取自然对数
原方程$xy = e^{x+y}$两边取自然对数:
$\ln(xy) = \ln(e^{x+y}) \implies \ln x + \ln y = x + y$
步骤2:对$x$求导
对等式两边关于$x$求导:
- 左边:$\dfrac{d}{dx}(\ln x + \ln y) = \dfrac{1}{x} + \dfrac{1}{y} \cdot \dfrac{dy}{dx}$;
- 右边:$\dfrac{d}{dx}(x + y) = 1 + \dfrac{dy}{dx}$。
得到方程:
$\dfrac{1}{x} + \dfrac{1}{y} \cdot \dfrac{dy}{dx} = 1 + \dfrac{dy}{dx}$
步骤3:整理方程
将含$\dfrac{dy}{dx}$的项移到左边,常数项移到右边:
$\dfrac{1}{y} \cdot \dfrac{dy}{dx} - \dfrac{dy}{dx} = 1 - \dfrac{1}{x}$
提取$\dfrac{dy}{dx}$:
$\dfrac{dy}{dx} \left( \dfrac{1}{y} - 1 \right) = 1 - \dfrac{1}{x}$
步骤4:解出$\dfrac{dy}{dx}$
两边同除以$\left( \dfrac{1}{y} - 1 \right)$:
$\dfrac{dy}{dx} = \dfrac{1 - \dfrac{1}{x}}{\dfrac{1}{y} - 1}$
步骤5:化简表达式
分子分母分别通分:
- 分子:$1 - \dfrac{1}{x} = \dfrac{x-1}{x}$;
- 分母:$\dfrac{1}{y} - 1 = \dfrac{1 - y}{y} = -\dfrac{y-1}{y}$。
代入化简:
$\dfrac{dy}{dx} = \dfrac{\dfrac{x-1}{x}}{-\dfrac{y-1}{y}} = -\dfrac{(x-1)y}{x(y-1)} = \dfrac{y(x-1)}{x(y-1)}$