题目
(8) =(e)^-xsin x ;

题目解答
答案

解析
本题考查复合函数求导法则以及乘积的求导法则。解题思路是先根据乘积的求导法则求出函数$y = e^{-x}\sin x$的一阶导数$y'$,再对$y'$求导得到二阶导数$y''$。
步骤一:求一阶导数$y'$
根据乘积的求导法则$(uv)^\prime = u^\prime v + uv^\prime$,设$u = e^{-x}$,$v = \sin x$。
- 对$u = e^{-x}$求导,根据复合函数求导法则,令$t=-x$,则$u = e^t$,先对$e^t$关于$t$求导为$e^t$,再对$t$关于$x$求导为$-1$,根据复合函数求导公式$\frac{du}{dx}=\frac{du}{dt}\cdot\frac{dt}{dx}$,可得$u^\prime = e^{-x}\cdot(-1)= -e^{-x}$。
- 对$v = \sin x$求导,根据求导公式$(\sin x)^\prime = \cos x$,可得$v^\prime = \cos x$。
将$u^\prime$、$v$、$u$、$v^\prime$代入乘积求导法则公式可得:
$y^\prime = u^\prime v + uv^\prime = -e^{-x}\sin x + e^{-x}\cos x = e^{-x}(\cos x - \sin x)$
步骤二:求二阶导数$y''$
同样根据乘积的求导法则$(uv)^\prime = u^\prime v + uv^\prime$,设$u = e^{-x}$,$v = \cos x - \sin x$。
- 对$u = e^{-x}$求导,由步骤一可知$u^\prime = -e^{-x}$。
- 对$v = \cos x - \sin x$求导,根据求导公式$(\cos x)^\prime = -\sin x$,$(\sin x)^\prime = \cos x$,可得$v^\prime = -\sin x - \cos x$。
将$u^\prime$、$v$、$u$、$v^\prime$代入乘积求导法则公式可得:
$\begin{align*}y''&=u^\prime v + uv^\prime\\&= -e^{-x}(\cos x - \sin x) + e^{-x}(-\sin x - \cos x)\\&= -e^{-x}\cos x + e^{-x}\sin x - e^{-x}\sin x - e^{-x}\cos x\\&= -2e^{-x}\cos x\end{align*}$