函数 y = ln cos (e^x) 的导数是( )A. -e^x sin (e^x)B. -e^x cos (e^x)C. -e^x tan (e^x)D. -e^x cot (e^x)
A. $-e^x \sin (e^x)$
B. $-e^x \cos (e^x)$
C. $-e^x \tan (e^x)$
D. $-e^x \cot (e^x)$
题目解答
答案
解析
本题考查复合函数求导的知识。解题思路是根据复合函数求导法则,若$y = f(g(h(x)))$,则$y^\prime=f^\prime(g(h(x)))\cdot g^\prime(h(x))\cdot h^\prime(x)$,对于函数$y = \ln \cos (e^x)$,可令$u = e^x$,$v = \cos u$,$y = \ln v$,然后依次对$y$关于$v$、$v$关于$u$、$u$关于$x$求导,最后将它们相乘得到$y$关于$x$的导数。
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首先求$y$关于$v$的导数:
已知$y = \ln v$,根据对数函数求导公式$(\ln x)^\prime=\frac{1}{x}$,可得$y^\prime_{v}=\frac{1}{v}$。 -
接着求$v$关于$u$的导数:
已知$v = \cos u$,根据余弦函数求导公式$(\cos x)^\prime=-\sin x$,可得$v^\prime_{u}=-\sin u$。 -
然后求$u$关于$x$的导数:
已知$u = e^x$,根据指数函数求导公式$(e^x)^\prime=e^x$,可得$u^\prime_{x}=e^x$。 -
最后根据复合函数求导法则求$y$关于$x$的导数:
$y^\prime_{x}=y^\prime_{v}\cdot v^\prime_{u}\cdot u^\prime_{x}$
将$y^\prime_{v}=\frac{1}{v}$,$v^\prime_{u}=-\sin u$,$u^\prime_{x}=e^x$代入上式可得:
$y^\prime_{x}=\frac{1}{v}\cdot(-\sin u)\cdot e^x$
再把$u = e^x$,$v = \cos u=\cos (e^x)$代回上式得:
$y^\prime_{x}=\frac{1}{\cos (e^x)}\cdot(-\sin (e^x))\cdot e^x$
根据三角函数关系$\frac{\sin x}{\cos x}=\tan x$,可化简为:
$y^\prime_{x}=-e^x\cdot\frac{\sin (e^x)}{\cos (e^x)}=-e^x\tan (e^x)$