题目
由方程 y = sin(x + y) 确定的隐函数的导数 (dy)/(dx) = ( )。A. (cos(x + y))/(1 + cos(x + y))B. (cos(x + y))/(1 - cos(x + y))C. (sin(x + y))/(1 - sin(x + y))D. (sin(x + y))/(1 + sin(x + y))
由方程 $y = \sin(x + y)$ 确定的隐函数的导数 $\frac{dy}{dx} = $ ( )。
A. $\frac{\cos(x + y)}{1 + \cos(x + y)}$
B. $\frac{\cos(x + y)}{1 - \cos(x + y)}$
C. $\frac{\sin(x + y)}{1 - \sin(x + y)}$
D. $\frac{\sin(x + y)}{1 + \sin(x + y)}$
题目解答
答案
B. $\frac{\cos(x + y)}{1 - \cos(x + y)}$
解析
本题考查隐函数求导的知识点。解题思路是对方程两边同时关于$x$求导,然后通过移项、合并同类项等操作,解出$\frac{dy}{dx}$。
已知方程$y = \sin(x + y)$,等式两边同时对$x$求导:
- 等式左边$y$对$x$求导,根据求导的基本规则,可得$\frac{dy}{dx}$。
- 等式右边$\sin(x + y)$对$x$求导,根据复合函数求导法则$(f(g(x)))^\prime=f^\prime(g(x))\cdot g^\prime(x)$,令$u = x + y$,则$\sin(x + y)$可看作$\sin u$与$u = x + y$的复合函数。
- 先对$\sin u$关于$u$求导,根据求导公式$(\sin x)^\prime=\cos x$,可得$(\sin u)^\prime=\cos u$。
- 再对$u = x + y$关于$x$求导,可得$\frac{du}{dx}=1+\frac{dy}{dx}$。
- 根据复合函数求导法则,$\frac{d}{dx}\sin(x + y)=\cos(x + y)\cdot(1 + \frac{dy}{dx})$。
此时方程变为$\frac{dy}{dx}=\cos(x + y)\cdot(1 + \frac{dy}{dx})$,接下来求解$\frac{dy}{dx}$:
- 展开等式右边可得$\frac{dy}{dx}=\cos(x + y)+\cos(x + y)\cdot\frac{dy}{dx}$。
- 移项,将含有$\frac{dy}{dx}$的项移到等式左边,可得$\frac{dy}{dx}-\cos(x + y)\cdot\frac{dy}{dx}=\cos(x + y)$。
- 提取公因式$\frac{dy}{dx}$,得到$\frac{dy}{dx}(1 - \cos(x + y))=\cos(x + y)$。
- 两边同时除以$(1 - \cos(x + y))$,解得$\frac{dy}{dx}=\frac{\cos(x + y)}{1 - \cos(x + y)}$。