kaoyan3basic 高等数学 第584题

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📝 题目

### 第584题 584 设 $\displaystyle y=\frac{2 x+2}{x^{2}+2 x-3}$ ,则其 $n$ 阶导数 $\displaystyle \frac{\mathrm{d}^{n} y}{\mathrm{~d} x^{n}}=$ $\_\_\_\_$ .

💡 答案解析

**答案**:$\displaystyle \frac{(-1)^n n!}{(x-1)^{n+1}} + \frac{(-1)^n n!}{(x+3)^{n+1}}$ **解析**: 步骤1:将$y$分解为部分分式。 $\displaystyle y=\frac{2x+2}{x^2+2x-3}=\frac{2x+2}{(x-1)(x+3)}=\frac{1}{x-1}+\frac{1}{x+3}$。 步骤2:分别求$n$阶导数。 $\displaystyle \frac{d^n}{dx^n}\left(\frac{1}{x-1}\right)=\frac{(-1)^n n!}{(x-1)^{n+1}}$, $\displaystyle \frac{d^n}{dx^n}\left(\frac{1}{x+3}\right)=\frac{(-1)^n n!}{(x+3)^{n+1}}$。 步骤3:相加得结果。 **难度**:★★☆☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/3
目标:将有理函数分解为部分分式之和
首先对分母因式分解:x^2+2x-3=(x-1)(x+3)。然后设2x+2/((x-1)(x+3))=A/(x-1)+B/(x+3),通分后比较分子得A=1,B=1,所以y=1/(x-1)+1/(x+3)。
公式:部分分式分解
提示:注意分子分母的次数,若分子次数不低于分母,需先多项式除法。
步骤 2/3
目标:分别求1/(x-1)和1/(x+3)的n阶导数
利用公式d^n/dx^n[1/(x-a)]=(-1)^n n!/(x-a)^{n+1},分别代入a=1和a=-3。
公式:d^n/dx^n[1/(x-a)]=(-1)^n n!/(x-a)^{n+1}
提示:注意符号和阶乘,n阶导数公式可记忆。
步骤 3/3
目标:将两个n阶导数相加得到最终结果
将上一步结果相加:y^{(n)}=(-1)^n n!/(x-1)^{n+1} + (-1)^n n!/(x+3)^{n+1}。
提示:结果中两项形式相同,仅分母不同。

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