题目
单选题 4.0分 难度:简单 函数y=cos^33x的微分dy=A. -9sin3xcos^23xdxB. -9sin3xcos^23xC. -9sin^23xcos3xD. -9sin^23xcos3xdx
单选题 4.0分 难度:简单 函数$y=\cos^{3}3x$的微分dy=
A. $-9\sin3x\cos^{2}3xdx$
B. $-9\sin3x\cos^{2}3x$
C. $-9\sin^{2}3x\cos3x$
D. $-9\sin^{2}3x\cos3xdx$
题目解答
答案
A. $-9\sin3x\cos^{2}3xdx$
解析
考查要点:本题主要考查复合函数的微分计算,涉及链式法则的应用以及微分形式的正确表达。
解题核心思路:
- 链式法则:对复合函数逐层求导,外层函数导数乘以内层函数导数。
- 微分形式:导数结果需乘以微分$dx$,确保最终形式正确。
破题关键点:
- 识别复合结构:$y = [\cos(3x)]^3$,外层为三次方,内层为余弦函数,最内层为线性函数$3x$。
- 逐层求导:外层导数为$3\cos^2(3x)$,内层导数为$-\sin(3x)$,最内层导数为$3$。
- 系数计算:注意系数相乘时符号和数值的准确性,避免遗漏。
步骤1:求导数$\frac{dy}{dx}$
函数$y = \cos^3(3x)$可分解为:
- 外层函数:$u^3$,其中$u = \cos(3x)$,导数为$3u^2 = 3\cos^2(3x)$。
- 中层函数:$\cos(v)$,其中$v = 3x$,导数为$-\sin(v) = -\sin(3x)$。
- 最内层函数:$v = 3x$,导数为$3$。
根据链式法则,整体导数为:
$\frac{dy}{dx} = 3\cos^2(3x) \cdot (-\sin(3x)) \cdot 3 = -9\cos^2(3x)\sin(3x).$
步骤2:计算微分$dy$
微分形式为:
$dy = \frac{dy}{dx} \, dx = -9\cos^2(3x)\sin(3x) \, dx.$
选项分析:
- 选项A:$-9\sin3x\cos^{2}3xdx$,与计算结果一致。
- 选项B:缺少$dx$,错误。
- 选项C、D:$\sin$的幂次错误(应为一次方),错误。