函数、极限与连续 / 基础概念判断 / 概念辨析或快速代入排除
设$y = \cos 2 x$,则$y^{\left(2 0 2 5\right)} =$( )
正确答案
C
题目解析
【解析】设 $y = \cos 2x$,其导数具有周期性:
$$
y' = -2 \sin 2x,\quad y'' = -4 \cos 2x,\quad y''' = 8 \sin 2x,\quad y^{(4)} = 16 \cos 2x.
$$
可见每 4 阶导数循环一次,且系数为 $2^n$,符号与三角函数类型按周期变化:
- $n \equiv 0 \pmod{4}$:$y^{(n)} = 2^n \cos 2x$;
- $n \equiv 1 \pmod{4}$:$y^{(n)} = -2^n \sin 2x$;
- $n \equiv 2 \pmod{4}$:$y^{(n)} = -2^n \cos 2x$;
- $n \equiv 3 \pmod{4}$:$y^{(n)} = 2^n \sin 2x$。
计算 $2025 \div 4 = 506 \times 4 + 1$,余数为 1,故 $y^{(2025)} = -2^{2025} \sin 2x$,对应选项 C。选项 A 符号错误;B、D 函数类型错误。故选 C。
$$
y' = -2 \sin 2x,\quad y'' = -4 \cos 2x,\quad y''' = 8 \sin 2x,\quad y^{(4)} = 16 \cos 2x.
$$
可见每 4 阶导数循环一次,且系数为 $2^n$,符号与三角函数类型按周期变化:
- $n \equiv 0 \pmod{4}$:$y^{(n)} = 2^n \cos 2x$;
- $n \equiv 1 \pmod{4}$:$y^{(n)} = -2^n \sin 2x$;
- $n \equiv 2 \pmod{4}$:$y^{(n)} = -2^n \cos 2x$;
- $n \equiv 3 \pmod{4}$:$y^{(n)} = 2^n \sin 2x$。
计算 $2025 \div 4 = 506 \times 4 + 1$,余数为 1,故 $y^{(2025)} = -2^{2025} \sin 2x$,对应选项 C。选项 A 符号错误;B、D 函数类型错误。故选 C。