Trang chủ > Lớp 11 > Chuyên đề Toán 11 (có đáp án) > Cách tính đạo hàm bằng định nghĩa - Chuyên đề Toán 11

Cách tính đạo hàm bằng định nghĩa - Chuyên đề Toán 11

A. Phương pháp giải

+ Định nghĩa đạo hàm của hàm số: Cho hàm số y= f (x) xác định trên khoảng (a; b) và x0∈ (a; b). Nếu tồn tại giới hạn hữu hạn:


Thì giới hạn đó được gọi là đạo hàm của hàm số y= f (x) tại điểm x0 và kí hiệu:


+ Quy tắc tính đạo hàm bằng định nghĩa:

Bước 1: giả sử ∆ x là số gia của đối số x0. Tính ∆ y= f (x0 + ∆x) – f (x0).

Bước 2: Lập tỉ số ∆y/∆x

Bước 3:

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1. Giới hạn (nếu tồn tại) nào sau đây dùng để định nghĩa đạo hàm của hàm số y= f (x) tại x0 < 1?

Bài giải:

Theo định nghĩa đạo hàm của hàm số tại một điểm thì biểu thức ở đáp án C đúng.

Đáp án đúng là: C.

Ví dụ 2. Cho hàm số y= f (x) liên tục tại x0. Đạo hàm của hàm số y= f (x) tại x0 là:


Bài giải:


Đáp án đúng là: C.

Ví dụ 3. Số gia của hàm số y = f (x) = x3 + 1 ứng với x0 = 1 và ∆ x = 1 bằng bao nhiêu?

A. – 10 B. 7 C. - 1. D. 0

Bài giải:

Ta có ∆y = f (x0 + ∆x) - f (x0 ) = (x0 + ∆x)3 + 1 - x03 - 1

= 3. x02.∆x + 3x0 (∆x)2 + (∆x)3

Với x0 = 1 và ∆ x = 1 thì ∆ y = 7.

Đáp án đúng là: B

Ví dụ 4. Tỉ số ∆y/∆x của hàm số f (x) = x2 + x theo x và là

A. 2x02 ∆x+1

B. 2x0- ∆x

C. 2x0+ ∆x+1

D. 2x0.∆x+ (∆x)2+1

Bài giải:

Giả sử ∆x là số gia của đối số tại xo. Ta có:

∆ y = f (x0 + ∆x) - f (x0) = (x0 + ∆x)2 + x0 + ∆x - x02 - x0

= x02 + 2x0.∆x + (∆x)2 + x0 + ∆x - x02 - x0

= 2x0.∆x + (∆x)2 + ∆x


Ví dụ 5. Số gia của hàm số y = f (x) = 2x + 8 ứng với số gia của đối số x tại x0 = 3 là

A. 3

B. 2∆x

C. -2∆x + 3

D. Đáp án khác

Bài giải:

Với số gia của đối số x tại x0 = 3. Ta có:

∆ y = f (x0 + ∆x) - f (x0) = 2 (x0 + ∆x) + 8 - 2x0 - 8 = 2∆x

=> Số gia của hàm số tại x0 = 3 là 2∆x.

Đáp án đúng là: B

Ví dụ 6. Cho hàm số y = x3- 1. Tính ∆ y của hàm số theo x và ∆ x?

A. 3x2.∆ x + 3x. (∆x)2 + (∆x)3

B. x2.∆ x + x. (∆x)2 + (∆x)3

C. 3x2.∆ x + 3x. (∆x)2 + (∆x)3 + 2

D. Đáp án khác

Bài giải:

+ Giả sử ∆ x là số gia của đối số.

+ Ta có; ∆y = f (x + ∆x) - f (x) = (x + ∆x)3 – 1 - x3 + 1

= x3 + 3x2.∆ x + 3x. (∆x)2 + (∆x)3 – x3

= 3x2.∆ x + 3x. (∆x)2 + (∆x)3

Đáp án đúng là: A.

Ví dụ 7. Cho hàm số y = x2 + 2x - 3. Tính tỉ số ∆y/∆x theo x và ∆ x

A. 2x + ∆x - 2

B. 2x + ∆x + 2 (∆)2

C. 2x - ∆x + 2

D. 2x + ∆x + 2

Bài giải:

+ Gọi ∆x là số gia của đối số x.

+ Ta có: ∆ y = f (x + ∆x) – f (x) = [(x + ∆x)2 + 2 (x + ∆x) - 3] – [x2 + 2x - 3]

= x2 + 2x. ∆x + (∆x)2 + 2x + 2. ∆x – 3 – x2 - 2x + 3

= 2x. ∆x + (∆x)2 + 2. ∆x

+ ∆y/∆x = 2x + ∆x + 2

Đáp án đúng là: D.

Ví dụ 8. Cho hàm số y = f (x) = x2 - x, đạo hàm của hàm số ứng với số gia của đối số x tại x0 là:

A. x0+1

B. x0 – 2

C. x0 - 2∆x

D. 2x0 - 1

Bài giải:

Ví dụ 9. Cho hàm số:


(I). f' (0) = 1

(II) Hàm số không có đạo hàm tại x0 = 0.

Mệnh đề nào đúng?

A. Chỉ (I).

B. Chỉ (II).

C. Cả hai đều sai.

D. Cả hai đều đúng.

Bài giải:

Gọi ∆x là số gia của đối số tại 0 sao cho ∆ x > 0.


Nên hàm số không có đạo hàm tại 0.

Đáp án đúng là: B.

Ví dụ 10.

Hàm số:

Bài giải:

Ví dụ 11. Cho hàm số y= 8x+ 10. Tính đạo hàm của hàm số tại x0= -1.

A. 6

B. 10

C. 8

D. - 15

Bài giải:

+ Giả sử ∆x là số gia của đối số tại x0 = -1.

∆ y = f (-1 + ∆x) – f (-1) = 8 (- 1 + ∆x) + 10 – [8. (- 1) + 10]

= - 8 + 8∆x + 10 - 2 = 8. ∆x

=> ∆y/∆x = 8 nên:

Vậy đạo hàm của hàm số đã cho tại điểm x0 = -1 là 8.

Chọn C.

Ví dụ 12. Cho hàm số:

A. 0 B. 2 C. 1 D. Đáp án khác

Bài giải:


Ví dụ 13. Cho hàm số:

Bài giải:


Ví dụ 14. Cho hàm số:


Với giá trị nào của a; b thì hàm số có đạo hàm tại x = 1?


Bài giải:


C. Bài tập vận dụng

Câu 1: Số gia của hàm số y = - 3x2 + 8 ứng với x và là:

A. -6x. ∆x -3 (∆x)2

B. -6x. ∆x+ 3 (∆x)2- 16

C. 6x. ∆x -3 (∆x)2 + 16

D. -6x - 3. ∆x

+ Gọi ∆x là số gia của đối số x.

+ Ta có: ∆ y= f (x+ ∆x) – f (x)= [- 3 (x+∆x)2 +8] – [- 3x2+ 8]

= -3x2 - 6x. ∆x -3 (∆x)2+ 8 + 3x2- 8

= -6x. ∆x -3 (∆x)2

Chọn A.

Câu 2: Xét 3 mệnh đề sau:

(1) Nếu hàm số y = f (x) có đạo hàm tại điểm x = x0 thì hàm số liên tục tại điểm đó.

(2) Nếu hàm số y = f (x) liên tục tại điểm x = x0 thì hàm số y = f (x) có đạo hàm tại điểm đó.

(3) Nếu y = f (x) gián đoạn tại x = x0 thì chắc chắn hàm số y = f (x) không có đạo hàm tại điểm đó.

Trong 3 câu trên:

A. Có hai câu đúng và một câu sai.

B. Có một câu đúng và hai câu sai.

C. Cả ba đều đúng.

D. Cả ba đều sai.

(1) Nếu hàm số y=f (x) có đạo hàm tại điểm x= x0 thì hàm số y= f (x) liên tục tại điểm đó. Đây là mệnh đề đúng.

(2) Nếu hàm số y= f (x) liên tục tại điểm x= x0 thì hàm số y=f (x) có đạo hàm tại điểm đó là mệnh đề sai.

Ví dụ: Lấy hàm ta có D= R nên hàm số y= f (x) liên tục trên R.


Nên hàm số không có đạo hàm tại x= 0.

(3) Nếu hàm số y= f (x) gián đoạn tại x=x0 thì chắc chắn hàm không có đạo hàm tại điểm đó là mệnh đề đúng.

Vì (1) là mệnh đề đúng nên (1) tương đương với mệnh đề sau: Nếu hàm số y=f (x) không liên tục tại x= x0 thì hàm số y= f (x) không có đạo hàm tại điểm đó.

Vậy (3) là mệnh đề đúng.

Chọn A.

Câu 3: Xét 2 câu sau:


Trong 2 câu trên:

A. Chỉ có (2) đúng.

B. Chỉ có (1) đúng.

C. Cả hai đều đúng.

D. Cả hai đều sai.


Câu 4: Cho hàm số y = x2 + 2|x| - 5. Xét 2 câu sau:

(1). Hàm số trên có đạo hàm tại x = 0.

(2). Hàm số trên liên tục tại x = 0.

Trong 2 câu trên:

A. Chỉ có (1) đúng. B. Chỉ có (2) đúng. C. Cả hai đều đúng. D. Cả hai đều sai.


Câu 5: Tìm a; b để hàm số: có đạo hàm tại x = 1.

A. a= - 3; b= 7 B. a= 2; b=2 C. a= 1; b= 3 D. a= 4; b= 0


Câu 6: Cho hàm số tính đạo hàm của hàm số tại x0 = 0

A. 1 B. 2 C. 3 D. 5

Ta có: f (0) = 0. Xét các đạo hàm một bên của hàm số:


Câu 7: Tính đạo hàm của hàm số tại điểm x0 = 0.

A. 2 B. 0 C. 3 D. đáp án khác

Ta có: f (0) = 1. Ta xét các đạo hàm một bên của hàm số:


Câu 8: Tính đạo hàm của hàm số y = f (x) = 2x3 + 1 tại các điểm x = 2.

A. 12 B. 16 C. 24 D. 18

Ta có: f (2) = 2.23+ 1= 17


Câu 9: Tính đạo hàm của hàm số y = f (x) = √ (x2+3) tại x = 1

A. 1 B. 1/2 C. 2 D. 1/4


Câu 10: Tính đạo hàm của hàm số khi x ≠ 0 tại x = 0

A. 1/2 B. 1 C. 2 D. 1/4

Ta có f (0) = 0


Câu 11: Cho hàm số y = f (x) = (2x2 + |x + 1|)/ (x - 1). Tìm mệnh đề đúng?

A. Hàm số đã cho có đạo hàm tại x= -1.

B. Hàm số đã cho liên tục nhưng không có đạo hàm tại x= -1.

C. Hàm số đã cho không liên tục tại x= -1

D. Hàm số đã cho có đạo hàm tại x= -1 nhưng không liên tục tại điểm đó.

Vì hàm số y= f (x) xác định tại x= -1 nên nó liên tục tại đó.


Câu 12: Tìm a để hàm số có đạo hàm tại x=1

A. – 1 B. 1 B. – 2 D. 2

Để hàm số có đạo hàm tại x= 1 thì trước hết hàm số phải liên tục tại x= 1


Câu 13: Tính đạo hàm của hàm số tại x0= 1.

A. 0 B. 4 C. 5 D. Đáp án khác

Bài giải: