题目
求导运算: =tan (x+y),
求导运算:
,
,
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查隐函数求导的方法,特别是对复合函数求导法则的应用,以及代数变形能力。
解题核心思路:
- 隐函数求导:将方程两边同时对$x$求导,注意$y$是$x$的函数,需使用链式法则。
- 分离导数项:将含有$y'$的项移到等式一侧,提取公因子后解出$y'$。
- 化简表达式:利用三角恒等式(如$1 - \sec^2\theta = -\tan^2\theta$)进一步简化结果。
破题关键点:
- 正确应用导数规则:$\frac{d}{dx}[\tan(u)] = \sec^2(u) \cdot u'$,其中$u = x + y$。
- 代数变形:将方程整理为关于$y'$的一元一次方程,避免计算错误。
对原方程$y = \tan(x + y)$两边同时关于$x$求导:
-
左边求导:
$\frac{dy}{dx} = y'$ -
右边求导:
- 外层函数$\tan(u)$的导数为$\sec^2(u)$,其中$u = x + y$。
- 内层函数$u = x + y$的导数为$1 + y'$(因$y$是$x$的函数)。
- 结合链式法则:
$\frac{d}{dx}[\tan(x + y)] = \sec^2(x + y) \cdot (1 + y')$
-
建立方程:
$y' = \sec^2(x + y) \cdot (1 + y')$ -
分离$y'$项:
$y' - \sec^2(x + y) \cdot y' = \sec^2(x + y)$
$y' \left[1 - \sec^2(x + y)\right] = \sec^2(x + y)$ -
解出$y'$:
$y' = \frac{\sec^2(x + y)}{1 - \sec^2(x + y)}$ -
化简表达式(可选):
利用三角恒等式$1 - \sec^2\theta = -\tan^2\theta$,得:
$y' = -\frac{\sec^2(x + y)}{\tan^2(x + y)}$