第4章 · 第4-2-1题

exercise

📝 题目

1.在下列各式等号右端的横线处填人适当的系数,使等式成立(例如: $\left.\mathrm{d} x=\frac{1}{4} \mathrm{~d}(4 x+7)\right)$ : (1) $\mathrm{d} x=\_\mathrm{d}(a x)(a \neq 0)$ ; (2) $\mathrm{d} x=\_\mathrm{d}(7 x-3)$ ; (3)$x \mathrm{~d} x=\_\mathrm{d}\left(x^{2}\right)$ ; (4)$x \mathrm{~d} x=\ldots \mathrm{d}\left(5 x^{2}\right)$ ; (5)$x \mathrm{~d} x=\_\mathrm{d}\left(1-x^{2}\right)$ ; (6)$x^{3} \mathrm{~d} x=\_\mathrm{d}\left(3 x^{4}-2\right)$ ; (7) $\mathrm{e}^{2 x} \mathrm{~d} x=-\mathrm{d}\left(\mathrm{e}^{2 x}\right)$ ; (8) $\mathrm{e}^{-\frac{x}{2}} \mathrm{~d} x=\_\mathrm{d}\left(1+\mathrm{e}^{-\frac{x}{2}}\right)$ ; (9) $\sin \frac{3}{2} x \mathrm{~d} x=\_\mathrm{d}\left(\cos \frac{3}{2} x\right)$ ; (10)$\frac{\mathrm{d} x}{x}=\_\mathrm{d}(5 \ln |x|)$ ; (11)$\frac{\mathrm{d} x}{x}=\ldots \mathrm{d}(3-5 \ln |x|)$ ; (12)$\frac{\mathrm{d} x}{1+9 x^{2}}=-\mathrm{d}(\arctan 3 x)$ ; (13)$\frac{\mathrm{d} x}{\sqrt{1-x^{2}}}=-\mathrm{d}(1-\arcsin x)$ ; (14)$\frac{x \mathrm{~d} x}{\sqrt{1-x^{2}}}=-\mathrm{d}\left(\sqrt{1-x^{2}}\right)$ .

💡 答案与解析

[AI解答]

[AI解答] 以下为各小题的详细推导过程,填入适当的系数,使微分等式成立。

(1) 已知 $\mathrm{d}(ax) = a\,\mathrm{d}x$,所以 $$ \mathrm{d}x = \frac{1}{a}\,\mathrm{d}(ax) $$ 故填 $\displaystyle{\frac{1}{a}}$。

(2) $\mathrm{d}(7x-3) = 7\,\mathrm{d}x$,因此 $$ \mathrm{d}x = \frac{1}{7}\,\mathrm{d}(7x-3) $$ 故填 $\displaystyle{\frac{1}{7}}$。

(3) $\mathrm{d}(x^2) = 2x\,\mathrm{d}x$,所以 $$ x\,\mathrm{d}x = \frac{1}{2}\,\mathrm{d}(x^2) $$ 故填 $\displaystyle{\frac{1}{2}}$。

(4) $\mathrm{d}(5x^2) = 10x\,\mathrm{d}x$,因此 $$ x\,\mathrm{d}x = \frac{1}{10}\,\mathrm{d}(5x^2) $$ 故填 $\displaystyle{\frac{1}{10}}$。

(5) $\mathrm{d}(1-x^2) = -2x\,\mathrm{d}x$,所以 $$ x\,\mathrm{d}x = -\frac{1}{2}\,\mathrm{d}(1-x^2) $$ 故填 $\displaystyle{-\frac{1}{2}}$。

(6) $\mathrm{d}(3x^4-2) = 12x^3\,\mathrm{d}x$,因此 $$ x^3\,\mathrm{d}x = \frac{1}{12}\,\mathrm{d}(3x^4-2) $$ 故填 $\displaystyle{\frac{1}{12}}$。

(7) $\mathrm{d}(\mathrm{e}^{2x}) = 2\mathrm{e}^{2x}\,\mathrm{d}x$,所以 $$ \mathrm{e}^{2x}\,\mathrm{d}x = \frac{1}{2}\,\mathrm{d}(\mathrm{e}^{2x}) $$ 故填 $\displaystyle{\frac{1}{2}}$。

(8) $\mathrm{d}\left(1+\mathrm{e}^{-\frac{x}{2}}\right) = -\frac{1}{2}\mathrm{e}^{-\frac{x}{2}}\,\mathrm{d}x$,因此 $$ \mathrm{e}^{-\frac{x}{2}}\,\mathrm{d}x = -2\,\mathrm{d}\left(1+\mathrm{e}^{-\frac{x}{2}}\right) $$ 故填 $\displaystyle{-2}$。

(9) $\mathrm{d}\left(\cos\frac{3}{2}x\right) = -\frac{3}{2}\sin\frac{3}{2}x\,\mathrm{d}x$,所以 $$ \sin\frac{3}{2}x\,\mathrm{d}x = -\frac{2}{3}\,\mathrm{d}\left(\cos\frac{3}{2}x\right) $$ 故填 $\displaystyle{-\frac{2}{3}}$。

(10) $\mathrm{d}(5\ln|x|) = \frac{5}{x}\,\mathrm{d}x$,因此 $$ \frac{\mathrm{d}x}{x} = \frac{1}{5}\,\mathrm{d}(5\ln|x|) $$ 故填 $\displaystyle{\frac{1}{5}}$。

(11) $\mathrm{d}(3-5\ln|x|) = -\frac{5}{x}\,\mathrm{d}x$,所以 $$ \frac{\mathrm{d}x}{x} = -\frac{1}{5}\,\mathrm{d}(3-5\ln|x|) $$ 故填 $\displaystyle{-\frac{1}{5}}$。

(12) $\mathrm{d}(\arctan 3x) = \frac{3}{1+9x^2}\,\mathrm{d}x$,因此 $$ \frac{\mathrm{d}x}{1+9x^2} = \frac{1}{3}\,\mathrm{d}(\arctan 3x) $$ 故填 $\displaystyle{\frac{1}{3}}$。

(13) $\mathrm{d}(1-\arcsin x) = -\frac{1}{\sqrt{1-x^2}}\,\mathrm{d}x$,所以 $$ \frac{\mathrm{d}x}{\sqrt{1-x^2}} = -\,\mathrm{d}(1-\arcsin x) $$ 故填 $\displaystyle{-1}$。

(14) $\mathrm{d}\left(\sqrt{1-x^2}\right) = \frac{-x}{\sqrt{1-x^2}}\,\mathrm{d}x$,因此 $$ \frac{x\,\mathrm{d}x}{\sqrt{1-x^2}} = -\,\mathrm{d}\left(\sqrt{1-x^2}\right) $$ 故填 $\displaystyle{-1}$。

难度:★☆☆☆☆