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第1836题:参数方程的二阶导数



已知参数方程


{x=3t3y=12t\begin{cases} x=3t^3\\ y=1-2t \end{cases}


求二阶导数 d2ydx2\dfrac{d^2y}{dx^2} . 有以下两种解法,其中正确的是(  ).


A. 解法一,依次求导


dydx=dydtdxdt\dfrac{dy}{dx}=\dfrac{\dfrac{dy}{dt}}{\dfrac{dx}{dt}} =(12t)(3t3)=29t2 =\dfrac{(1-2t)'}{(3t^3)'}=\dfrac{-2}{9t^2}


d2ydx2=ddt(dydx)dxdt\dfrac{d^2 y}{d x^2}=\dfrac{\dfrac{d}{dt} \Big ( \dfrac{dy}{dx} \Big )}{\dfrac{dx}{dt}}


=(29t2)(3t3)=\dfrac{\Big ( \dfrac{-2}{9t^2} \Big )' }{(3t^3)'}


=481t5=\dfrac{4}{81t^5}



B. 解法二, 公式法


对于


{x=u(t)y=v(t)\begin{cases} x=u(t) \\ y=v(t) \end{cases}


利用公式


d2ydx2=vuvuu3\dfrac{d^2 y}{d x^2}=\dfrac{v'' u' -v' u''}{u'^3}


本题中

v=9t2v'=9t^2v=18tv''=18t

u=2u'=-2u=0u''=0


代入得到 


d2ydx2=\dfrac{d^2 y}{d x^2}= 18t2(9t2)3=481t4\dfrac{18t \cdot -2}{ (9t^2)^3}=-\dfrac{4}{81t^4}

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