题目
单选题(共15题,30.0分) 题型说明:从备选答案中选出一个正确答案,错选、不选均不得分。 9. (2.0分) (arccscx)' = ( )A. -1/(mid x mid (x^2-1)^1/2)B. 1/(mid x mid (x^2-1)^1/2)C. (scx)'D. (cschx)'
单选题(共15题,30.0分) 题型说明:从备选答案中选出一个正确答案,错选、不选均不得分。 9. (2.0分) (arccscx)' = ( )
A. $-1/(\mid x \mid (x^{2}-1)^{1/2})$
B. $ 1/(\mid x \mid (x^{2}-1)^{1/2})$
C. (scx)'
D. (cschx)'
题目解答
答案
A. $-1/(\mid x \mid (x^{2}-1)^{1/2})$
解析
考查要点:本题主要考查反余割函数(arccsc x)的导数公式及其推导过程,涉及反三角函数的求导方法和绝对值符号的应用。
解题核心思路:
- 隐函数求导法:设 $y = \text{arccsc} x$,则 $\text{csc} y = x$,对两边同时关于 $x$ 求导。
- 链式法则与导数公式:利用 $\frac{d}{dy} (\text{csc} y) = -\text{csc} y \cot y$,结合链式法则展开求导。
- 符号处理:根据 $\text{arccsc} x$ 的值域,分析 $\cot y$ 的符号,最终通过绝对值符号统一表达式。
破题关键点:
- 余割函数的导数公式是基础,需注意负号的引入。
- 绝对值符号的必要性:由于 $\text{arccsc} x$ 的定义域包含正负值,需通过绝对值确保分母始终为正。
设 $y = \text{arccsc} x$,则 $\text{csc} y = x$。对两边关于 $x$ 求导:
$\frac{d}{dx} (\text{csc} y) = \frac{d}{dx} (x)$
应用链式法则:
左边导数为 $-\text{csc} y \cot y \cdot \frac{dy}{dx}$,右边导数为 $1$,因此:
$-\text{csc} y \cot y \cdot \frac{dy}{dx} = 1$
解方程求 $\frac{dy}{dx}$:
$\frac{dy}{dx} = -\frac{1}{\text{csc} y \cot y}$
代入 $\text{csc} y = x$ 和 $\cot y = \sqrt{\text{csc}^2 y - 1}$:
$\cot y = \sqrt{x^2 - 1}$
符号分析:
- 当 $x > 0$ 时,$y \in (0, \frac{\pi}{2})$,$\cot y > 0$;
- 当 $x < 0$ 时,$y \in (-\frac{\pi}{2}, 0)$,$\cot y < 0$。
因此,$\cot y = \text{sign}(x) \sqrt{x^2 - 1}$,但需通过绝对值统一表达式:
$\frac{dy}{dx} = -\frac{1}{|x| \sqrt{x^2 - 1}}$