题目
对于函数 f(x, y) 若 f(x, 2x)= x^2 + 3x, f_x'(x, 2x)= 6x + 1, 则 f_y'(x, 2x)= ().A. x + (3)/(2)B. x - (3)/(2)C. 2x + 1D. -2x + 1
对于函数 $f(x, y)$ 若 $f(x, 2x)= x^2 + 3x$, $f_x'(x, 2x)= 6x + 1$, 则 $f_y'(x, 2x)= ($).
A. $x + \frac{3}{2}$
B. $x - \frac{3}{2}$
C. $2x + 1$
D. $-2x + 1$
题目解答
答案
D. $-2x + 1$
解析
步骤 1:定义辅助函数
定义辅助函数 $g(x) = f(x, 2x)$,则 $g(x)$ 是关于 $x$ 的一元函数。
步骤 2:应用链式法则
根据链式法则,$g'(x)$ 可以表示为 $f_x'(x, 2x)$ 和 $f_y'(x, 2x)$ 的线性组合,即 $g'(x) = f_x'(x, 2x) + 2f_y'(x, 2x)$。
步骤 3:计算 $g'(x)$
已知 $g(x) = x^2 + 3x$,求导得 $g'(x) = 2x + 3$。
步骤 4:代入已知条件
代入已知条件 $f_x'(x, 2x) = 6x + 1$,得 $2x + 3 = (6x + 1) + 2f_y'(x, 2x)$。
步骤 5:解方程求 $f_y'(x, 2x)$
解方程 $2x + 3 = (6x + 1) + 2f_y'(x, 2x)$,得 $f_y'(x, 2x) = \frac{-4x + 2}{2} = -2x + 1$。
定义辅助函数 $g(x) = f(x, 2x)$,则 $g(x)$ 是关于 $x$ 的一元函数。
步骤 2:应用链式法则
根据链式法则,$g'(x)$ 可以表示为 $f_x'(x, 2x)$ 和 $f_y'(x, 2x)$ 的线性组合,即 $g'(x) = f_x'(x, 2x) + 2f_y'(x, 2x)$。
步骤 3:计算 $g'(x)$
已知 $g(x) = x^2 + 3x$,求导得 $g'(x) = 2x + 3$。
步骤 4:代入已知条件
代入已知条件 $f_x'(x, 2x) = 6x + 1$,得 $2x + 3 = (6x + 1) + 2f_y'(x, 2x)$。
步骤 5:解方程求 $f_y'(x, 2x)$
解方程 $2x + 3 = (6x + 1) + 2f_y'(x, 2x)$,得 $f_y'(x, 2x) = \frac{-4x + 2}{2} = -2x + 1$。