题目
设方程 xy - e^x + e^y = 0 确定了隐函数 y = y(x),求 y'(0) = ( )A. 2B. 0C. -1D. 1
设方程 $xy - e^x + e^y = 0$ 确定了隐函数 $y = y(x)$,求 $y'(0) = ($ $)$
A. 2
B. 0
C. -1
D. 1
题目解答
答案
D. 1
解析
本题考查隐函数求导的知识点。解题思路是先对给定的方程两边关于$x$求导,然后解出$y'$的表达式,再将$x = 0$代入原方程求出对应的$y$值,最后把$x = 0$和求出的$y$值代入$y'$的表达式中,从而得到$y'(0)$的值。
步骤一:对给定方程两边关于$x$求导
已知方程$xy - e^x + e^y = 0$,根据求导的四则运算法则和复合函数求导法则进行求导。
- 对于$xy$,根据乘积的求导法则$(uv)^\prime = u^\prime v + uv^\prime$,这里$u = x$,$v = y$,所以$(xy)^\prime = y + xy'$。
- 对于$-e^x$,其导数为$-e^x$。
- 对于$e^y$,因为$y$是关于$x$的函数,所以根据复合函数求导法则,$(e^y)^\prime = e^y \cdot y'$。
方程两边求导后得到:$y + xy' - e^x + e^y \cdot y' = 0$。
步骤二:解出$y'$的表达式
将含有$y'$的项移到等式一边,其他项移到等式另一边:
$xy' + e^y \cdot y' = e^x - y$
提取公因式$y'$可得:$y'(x + e^y) = e^x - y$
两边同时除以$(x + e^y)$,得到$y' = \frac{e^x - y}{x + e^y}$。
步骤三:求出$x = 0$时$y$的值
将$x = 0$代入原方程$xy - e^x + e^y = 0$,得到:
$0\times y - e^0 + e^y = 0$
即$-1 + e^y = 0$,移项可得$e^y = 1$,解得$y = 0$。
步骤四:计算$y'(0)$的值
将$x = 0$,$y = 0$代入$y' = \frac{e^x - y}{x + e^y}$中,得到:
$y'(0) = \frac{e^0 - 0}{0 + e^0} = \frac{1 - 0}{0 + 1} = 1$