题目
例10]证明 (arcsin x)'=dfrac (1)(sqrt {1-{x)^2}}
题目解答
答案




证毕
解析
考查要点:本题主要考查反三角函数的导数计算,特别是利用反函数求导法则推导$(\arcsin x)'$的过程。
解题核心思路:
- 反函数求导法则:若$y = f^{-1}(x)$,则$y' = \dfrac{1}{f'(y)}$。
- 三角恒等式:通过$x = \sin y$,结合$\cos^2 y + \sin^2 y = 1$,将$\cos y$用$x$表示。
- 值域分析:明确$\arcsin x$的值域为$[-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}]$,确保$\cos y$为非负数。
步骤1:设定变量关系
设$y = \arcsin x$,根据反正弦函数的定义,有:
$x = \sin y$
步骤2:对两边关于$x$求导
对等式$x = \sin y$两边同时关于$x$求导:
$\frac{d}{dx} (x) = \frac{d}{dx} (\sin y) \\
1 = \cos y \cdot \frac{dy}{dx}$
步骤3:解出$\frac{dy}{dx}$
由上式得:
$\frac{dy}{dx} = \frac{1}{\cos y}$
步骤4:将$\cos y$用$x$表示
利用三角恒等式$\cos^2 y = 1 - \sin^2 y$,并代入$x = \sin y$:
$\cos y = \sqrt{1 - x^2}$
注意:由于$y \in [-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}]$,$\cos y \geq 0$,故直接取正根。
步骤5:代入并整理结果
将$\cos y = \sqrt{1 - x^2}$代入$\frac{dy}{dx}$的表达式:
$(\arcsin x)' = \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}}$