一、题目
已知 $f(x)=\left\{\begin{array}{cl}\arctan x, & x \leqslant 1 \\ \frac{1}{2}\left(\mathrm{e}^{x^{2}-1}-x\right)+\frac{\pi}{4}, & x>1,\end{array}\right.$, 则 $f^{\prime}(x)=?$
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二、解析
首先:
$$
x \leqslant 1 \Rightarrow(\arctan x)^{\prime}=\frac{1}{1+x^{2}}
$$
且此时:
$$
f^{\prime}\left(1^{-}\right)=\frac{1}{1+1}=\frac{1}{2}.
$$
又:
$$
x>1 \Rightarrow\left[\frac{1}{2}\left(e^{x^{2}-1}-x\right)+\frac{\pi}{4}\right]^{\prime}=\frac{1}{2}\left(e^{x^{2}-1}-x\right)^{\prime}=
$$
$$
\frac{1}{2}\left[2 x e^{x^{2}-1}-1\right]=x e^{x^{2}-1}-\frac{1}{2}
$$
且此时:
$$
f^{\prime}\left(1^{+}\right)=1-\frac{1}{2}=\frac{1}{2}
$$
于是:
$$
f^{\prime}\left(1^{-}\right)=f^{\prime}\left(1^{+}\right)=\frac{1}{2}.
$$
综上可知:
$$
f^{\prime}(x)=\left\{\begin{array}{ll}\frac{1}{1+x^{2}}, & x \leq 1 \\ e^{x^{2}-1}-\frac{1}{2}, & x>1\end{array}\right.
$$
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