第9章 · 第9-4-3题

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📝 题目

3.设 $z=\mathrm{e}^{x-2 y}$ ,而 $x=\sin t, y=t^{3}$ ,求 $\frac{\mathrm{d} z}{\mathrm{~d} t}$ .

💡 答案与解析

[AI解答]

[AI解答]

已知 $ z = e^{x - 2y} $,且 $ x = \sin t $,$ y = t^3 $。 要求 $\frac{dz}{dt}$,这是复合函数求导,使用链式法则:

$$ \frac{dz}{dt} = \frac{\partial z}{\partial x} \cdot \frac{dx}{dt} + \frac{\partial z}{\partial y} \cdot \frac{dy}{dt}. $$

先求偏导数:

$$ \frac{\partial z}{\partial x} = e^{x - 2y}, \quad \frac{\partial z}{\partial y} = e^{x - 2y} \cdot (-2) = -2 e^{x - 2y}. $$

再求 $x$ 和 $y$ 对 $t$ 的导数:

$$ \frac{dx}{dt} = \cos t, \quad \frac{dy}{dt} = 3t^2. $$

代入链式法则:

$$ \frac{dz}{dt} = e^{x - 2y} \cdot \cos t + (-2 e^{x - 2y}) \cdot 3t^2 = e^{x - 2y} (\cos t - 6t^2). $$

最后将 $x = \sin t$,$y = t^3$ 代回:

$$ \frac{dz}{dt} = e^{\sin t - 2t^3} (\cos t - 6t^2). $$

因此结果为:

$$ \boxed{e^{\sin t - 2t^3} (\cos t - 6t^2)}. $$