要求函数 \( x^{\cos x} \) 的导数,可以使用复合函数求导法则,即链式法则。具体步骤如下:
1. 定义内函数和外函数:设 \( u = \cos x \),则原函数可以写作 \( f(x) = x^u \)。
2. 对内函数求导:求 \( u = \cos x \) 的导数,得 \( u' = -\sin x \)。
3. 对外函数求导:由于 \( f(x) = x^u \),我们可以将其写作 \( f(x) = e^{u \ln x} \)(这是通过 \( x^u = e^{u \ln x} \) 来转换的,因为 \( a^b = e^{b \ln a} \))。然后对 \( e^{u \ln x} \) 求导,得到 \( f'(x) = e^{u \ln x} \cdot (u' \ln x + \frac{u}{x}) \)。
4. 代入 \( u \) 和 \( u' \):将 \( u = \cos x \) 和 \( u' = -\sin x \) 代入上式,得到 \( f'(x) = e^{\cos x \ln x} \cdot (-\sin x \ln x + \frac{\cos x}{x}) \)。
5. 简化表达式:因为 \( e^{\cos x \ln x} = x^{\cos x} \),所以最终的导数为 \( f'(x) = x^{\cos x} \cdot (-\sin x \ln x + \frac{\cos x}{x}) \)。
综上,\( x^{\cos x} \) 的导数为 \( x^{\cos x} \cdot (-\sin x \ln x + \frac{\cos x}{x}) \)。
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