曲线方程为 y=xe2xy = \frac{x}{e^{2x}}。

  1. (a)

    求 dydx\frac{dy}{dx} 的表达式。

  2. (b)

    已知 xx 以 0.180.18 单位/秒的恒定变化率变化,求当 x=1x = 1 时 yy 的变化率。

  3. (c)

    解释该曲线是否具有多于一个驻点。

先不看答案,让 AI 诊断你卡在哪里?

它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的

完整解法

8(a)

1. Apply the quotient rule to differentiate the function

Let u=xu = x and v=e2xv = e^{2x}.
Then dudx=1\frac{du}{dx} = 1 and dvdx=2e2x\frac{dv}{dx} = 2e^{2x}.

dydx=vdudx−udvdxv2\frac{dy}{dx} = \frac{v \frac{du}{dx} - u \frac{dv}{dx}}{v^2}
dydx=e2x(1)−x(2e2x)(e2x)2\frac{dy}{dx} = \frac{e^{2x}(1) - x(2e^{2x})}{(e^{2x})^2}

2. Simplify the derivative expression

dydx=e2x(1−2x)e4x\frac{dy}{dx} = \frac{e^{2x}(1 - 2x)}{e^{4x}}
dydx=1−2xe2x\frac{dy}{dx} = \frac{1 - 2x}{e^{2x}}

答案

1−2xe2x\frac{1 - 2x}{e^{2x}}

8(b)

1. Evaluate the derivative $\frac{dy}{dx}$ at $x = 1$

From part (a), dydx=1−2xe2x\frac{dy}{dx} = \frac{1 - 2x}{e^{2x}}.
When x=1x = 1,
dydx=1−2(1)e2(1)=−1e2\frac{dy}{dx} = \frac{1 - 2(1)}{e^{2(1)}} = -\frac{1}{e^2}

2. Use the chain rule to find the rate of change of $y$

dydt=dydx×dxdt\frac{dy}{dt} = \frac{dy}{dx} \times \frac{dx}{dt}
dydt=−1e2×0.18\frac{dy}{dt} = -\frac{1}{e^2} \times 0.18
dydt=−0.18e2≈−0.0244\frac{dy}{dt} = -\frac{0.18}{e^2} \approx -0.0244 (to 3 s.f.)

答案

−0.18e2-\frac{0.18}{e^2} or −0.0244-0.0244 (to 3 s.f.)

8(c)

1. Set the derivative from part (a) to zero to find stationary points

For stationary points, dydx=0\frac{dy}{dx} = 0.
From part (a), dydx=e−2x(1−2x)\frac{dy}{dx} = e^{-2x}(1 - 2x).
e−2x(1−2x)=0e^{-2x}(1 - 2x) = 0

2. Solve the equation and explain the number of solutions

Since e−2x>0e^{-2x} > 0 for all real values of xx, e−2x≠0e^{-2x} \neq 0.
Therefore, 1−2x=0  ⟹  x=0.51 - 2x = 0 \implies x = 0.5.
Since there is only one solution for xx, the curve has exactly one stationary point.

答案

No, the curve has only one stationary point because e−2x>0e^{-2x} > 0 for all real xx, leaving only one solution x=0.5x = 0.5.

AI 分析,可能出错

用 AI 批改,圈出写错的那一步,并自动将你的薄弱点存入错题本,形成你的错因库。

同一知识点的其他题

  1. 1已知当 x>0x>0 时,y=3ln⁡2xx2y = \dfrac{3\ln 2x}{x^2}。 证明 dydx=3x3(1−2ln⁡2x).\dfrac{dy}{dx} = \dfrac{3}{x^3}\left(1 - 2\ln 2x\right). 由此,求 ∫ln⁡2xx3 dx\displaystyle\int \frac{\ln 2x}{x^3}\,dx…
  2. 2已知一条曲线的方程为 y=2x−33x+4y = \frac{2x - 3}{3x + 4},其中 x≠−43x \ne -\frac{4}{3}。 曲线在点 PP(其中 x>0x > 0)处的法线平行于直线 y=−2517x+2y = -\frac{25}{17}x + 2。…
  3. 3已知 y=6x22−5xy = \frac{6x^2}{2-5x},求 xx 的取值范围,使得 yy 是 xx 的递减函数。
  4. 4已知函数f(x)=ex−1f(x)={{e}^{x}}-1,g(x)=sin⁡x(1)g(x)=\sin x(1)判断F(x)=f(x)−g(x)F(x)=f(x)-g(x)在x∈[0,+∞)x\in[0,+\infty)上零点的个数; (2)当x∈[0,π]x\in[0,\pi]时,f(x)⩾ag(x)(a∈R)f(x)\geqslant ag(x)(a\in R)…
  5. 5一条曲线的方程由 y=5xe2x+1y = 5xe^{2x+1} 给出。 求 dydx\frac{dy}{dx}。 由此,求 ∫xe2x+1 dx\int xe^{2x+1} \text{ d}x。 确定使 yy 是递减函数的 xx 值范围。