已知f'(x)=(2x)/(sqrt (1-{x)^2)},则(df(sqrt (1-{x)^2)})/(dx)=(,,,,,)A、-2;B、-dfrac(2x)(|x|);C、-dfrac(x)(sqrt(1-{x)^2)};D、dfrac(2)(sqrt(1-{x)^2)}.
已知$f'(x)=\frac {2x}{\sqrt {1-{x}^{2}}}$,则$\frac {df(\sqrt {1-{x}^{2})}}{dx}=$$\left(\,\,\,\,\,\right)$
$A、-2$;
$B、-\dfrac{2x}{\left|x\right|}$;
$C、-\dfrac{x}{\sqrt{1-{x}^{2}}}$;
$D、\dfrac{2}{\sqrt{1-{x}^{2}}}$.
题目解答
答案

解析
本题考查复合函数的导数计算,核心在于正确应用链式法则。题目给出$f'(x)=\frac{2x}{\sqrt{1-x^2}}$,要求计算$\frac{df(\sqrt{1-x^2})}{dx}$。解题的关键步骤如下:
- 链式法则:外层函数为$f(u)$,内层函数为$u=\sqrt{1-x^2}$,导数为$f'(u) \cdot u'$。
- 计算$f'(u)$:将$u=\sqrt{1-x^2}$代入$f'(x)$的表达式,注意分母$\sqrt{1-u^2}$的化简。
- 化简符号:处理$\sqrt{x^2}=|x|$时,需注意$x$的正负性对结果的影响。
步骤1:应用链式法则
设$u=\sqrt{1-x^2}$,则$\frac{df(u)}{dx}=f'(u) \cdot \frac{du}{dx}$。
步骤2:计算$f'(u)$
已知$f'(x)=\frac{2x}{\sqrt{1-x^2}}$,将$x$替换为$u$,得:
$f'(u)=\frac{2u}{\sqrt{1-u^2}}.$
由于$u=\sqrt{1-x^2}$,代入得:
$1-u^2 = 1-(1-x^2) = x^2 \implies \sqrt{1-u^2}=|x|.$
因此:
$f'(u)=\frac{2\sqrt{1-x^2}}{|x|}.$
步骤3:计算$\frac{du}{dx}$
对$u=\sqrt{1-x^2}$求导:
$\frac{du}{dx} = \frac{1}{2\sqrt{1-x^2}} \cdot (-2x) = -\frac{x}{\sqrt{1-x^2}}.$
步骤4:合并结果
将$f'(u)$和$\frac{du}{dx}$相乘:
$\frac{df(u)}{dx} = \frac{2\sqrt{1-x^2}}{|x|} \cdot \left(-\frac{x}{\sqrt{1-x^2}}\right) = -\frac{2x}{|x|}.$
步骤5:化简符号
$\frac{x}{|x|}$为符号函数,当$x>0$时为$1$,$x<0$时为$-1$,因此:
$-\frac{2x}{|x|} =
\begin{cases}-2 & x>0, \\2 & x<0.\end{cases}$
但选项中未区分$x$的正负,选项B$-\dfrac{2x}{|x|}$直接对应计算结果。