题目
函数y=sqrt((x-1)/((x-3)(x-4)))在x=5处的导数为( )A. (7)/(8)sqrt(2)B. -(7)/(8)sqrt(2)C. (5)/(8)sqrt(2)D. -(5)/(8)sqrt(2)
函数y=$\sqrt{\frac{x-1}{(x-3)(x-4)}}$在x=5处的导数为( )
A. $\frac{7}{8}\sqrt{2}$
B. $-\frac{7}{8}\sqrt{2}$
C. $\frac{5}{8}\sqrt{2}$
D. $-\frac{5}{8}\sqrt{2}$
题目解答
答案
D. $-\frac{5}{8}\sqrt{2}$
解析
考查要点:本题主要考查复合函数的导数计算,涉及链式法则和商的导数法则的应用,以及代数式的化简能力。
解题核心思路:
- 识别复合结构:函数是平方根形式,内部为分式函数,需先对分式函数求导,再结合链式法则求外层导数。
- 分步计算:先求分式函数的导数,再代入链式法则公式,最后代入具体值计算。
- 代数化简:注意分式化简和符号处理,避免计算错误。
破题关键点:
- 正确应用商的导数公式,准确展开并化简分子表达式。
- 代入x=5时,注意分母平方的计算和符号处理。
步骤1:求分式函数的导数
设分式函数为$f(x) = \frac{x-1}{(x-3)(x-4)}$,根据商的导数法则:
$f'(x) = \frac{(1)(x-3)(x-4) - (x-1)(2x-7)}{(x-3)^2(x-4)^2}$
分子展开:
- $(x-3)(x-4) = x^2 -7x +12$
- $(x-1)(2x-7) = 2x^2 -9x +7$
- 分子化简:$x^2 -7x +12 - (2x^2 -9x +7) = -x^2 +2x +5$
因此:
$f'(x) = \frac{-x^2 +2x +5}{(x-3)^2(x-4)^2}$
步骤2:应用链式法则求导
函数$y = \sqrt{f(x)}$,其导数为:
$y' = \frac{1}{2\sqrt{f(x)}} \cdot f'(x)$
步骤3:代入x=5计算
- 计算$f(5)$:
$f(5) = \frac{5-1}{(5-3)(5-4)} = \frac{4}{2 \cdot 1} = 2$ - 计算$\frac{1}{2\sqrt{f(5)}}$:
$\frac{1}{2\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{4}$ - 计算$f'(5)$:
$f'(5) = \frac{-(5)^2 +2 \cdot 5 +5}{(2)^2 \cdot (1)^2} = \frac{-10}{4} = -\frac{5}{2}$ - 最终结果:
$y'(5) = \frac{\sqrt{2}}{4} \cdot \left(-\frac{5}{2}\right) = -\frac{5\sqrt{2}}{8}$