题目
函数y=arcsin x的导数是()。A. (1)/(sqrt((1-x^2)))B. (1)/(sqrt((1+x^2)))C. (1)/((1+x^2))D. (1)/((1-x^2))
函数$y=\arcsin x$的导数是()。
A. $\frac{1}{\sqrt{(1-x^{2})}}$
B. $\frac{1}{\sqrt{(1+x^{2})}}$
C. $\frac{1}{(1+x^{2})}$
D. $\frac{1}{(1-x^{2})}$
题目解答
答案
A. $\frac{1}{\sqrt{(1-x^{2})}}$
解析
本题考查反三角函数求导的知识点,解题思路是通过设函数$y = \arcsin x$,将其转化为$x = \sin y$,然后利用隐函数求导法则对$x = \sin y$两边关于$x$求导,最后求出$y'$。
- 设$y = \arcsin x$,根据反正弦函数的定义可知$x = \sin y$,其中$y\in[-\frac{\pi}{2},\frac{\pi}{2}]$。
- 对$x = \sin y$两边同时关于$x$求导:
- 等式左边$(x)'$根据求导公式$(x^n)'=nx^{n - 1}$,当$n = 1$时,$(x)'=1$。
- 等式右边$(\sin y)'$,根据复合函数求导法则,令$u = y(x)$,则$(\sin y)'$可看作$\sin u$对$x$求导,根据复合函数求导公式$(f(g(x)))'=f'(g(x))\cdot g'(x)$,这里$f(u)=\sin u$,$g(x)=y$,所以$(\sin y)'=\cos y\cdot y'$。
- 那么可得$1=\cos y\cdot y'$。
- 求解$y'$:
- 由$1=\cos y\cdot y'$,可得$y'=\frac{1}{\cos y}$。
- 根据三角函数的平方关系$\sin^{2}y+\cos^{2}y = 1$,则$\cos y=\pm\sqrt{1 - \sin^{2}y}$。
- 因为$y\in[-\frac{\pi}{2},\frac{\pi}{2}]$,在这个区间内$\cos y\geq0$,所以$\cos y=\sqrt{1 - \sin^{2}y}$。
- 又因为$x = \sin y$,所以$\cos y=\sqrt{1 - x^{2}}$。
- 则$y'=\frac{1}{\cos y}=\frac{1}{\sqrt{1 - x^{2}}}$,即$(\arcsin x)'=\frac{1}{\sqrt{1 - x^{2}}}$,$x\in(-1,1)$。