题目
设 f(x) = arctan(e^x),则 f'(x) = ( )。A. (e^x)/(1 + e^2x)B. (1)/(1 + e^2x)C. (1)/(sqrt(1 + e^2x))D. (e^x)/(sqrt(1 + e^2x))
设 $f(x) = \arctan(e^x)$,则 $f'(x) = (\quad)$。
A. $\frac{e^x}{1 + e^{2x}}$
B. $\frac{1}{1 + e^{2x}}$
C. $\frac{1}{\sqrt{1 + e^{2x}}}$
D. $\frac{e^x}{\sqrt{1 + e^{2x}}}$
题目解答
答案
A. $\frac{e^x}{1 + e^{2x}}$
解析
本题考查复合函数求导的知识点。解题思路是先明确函数$f(x)=\arctan(e^x)$是由$y = \arctan u$和$u = e^x$复合而成的,然后根据复合函数求导法则$f^\prime(x)=y^\prime(u)\cdot u^\prime(x)$进行求导。
步骤一:分别求$y^\prime(u)$和$u^\prime(x)$
- 对于$y = \arctan u$,根据求导公式$(\arctan x)^\prime=\frac{1}{1 + x^2}$,可得$y^\prime(u)=\frac{1}{1 + u^2}$。
- 对于$u = e^x$,根据求导公式$(e^x)^\prime=e^x$,可得$u^\prime(x)=e^x$。
步骤二:根据复合函数求导法则求$f^\prime(x)$
将$y^\prime(u)=\frac{1}{1 + u^2}$和$u^\prime(x)=e^x$代入复合函数求导法则$f^\prime(x)=y^\prime(u)\cdot u^\prime(x)$中,得到$f^\prime(x)=\frac{1}{1 + u^2}\cdot e^x$。
步骤三:将$u = e^x$代回$f^\prime(x)$的表达式
把$u = e^x$代入$f^\prime(x)=\frac{1}{1 + u^2}\cdot e^x$,可得$f^\prime(x)=\frac{e^x}{1 + (e^x)^2}=\frac{e^x}{1 + e^{2x}}$。