Bài 1. Định nghĩa và ý nghĩa của đạo hàm

Lý thuyết và bài tập cho bài 1 Định nghĩa và ý nghĩa của đạo hàm, Chương 5, Phần đại số và giải tích, Lớp 11

1. Định nghĩa

Cho hàm số \(y = f(x)\) xác định trên khoảng \((a;b)\), \(x_0\in (a;b)\). Giới hạn hữu hạn (nếu có) của tỉ số \(\frac{f(x)-f(x_{0})}{x-x_{0}}\)  khi \(x → x_0\) được gọi là đạo hàm của hàm số đã cho tại  \(x_0\), kí hiệu là \(f'( x_0)\) hay \(y'( x_0)\). Như vậy:

\(f'\left( {{x_0}} \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} \dfrac{{f\left( x \right) - f\left( {{x_0}} \right)}}{{x - {x_0}}}\)

Nếu đặt \(x - x_0= ∆x\) và \(∆y = f(x_0+∆x) - f(x_0)\) thì ta có

Bài Tập / Bài Soạn: 

Câu hỏi 1 trang 146 SGK Đại số và Giải tích 11

Đề bài

Một đoàn tàu chuyển động khởi hành từ một nhà ga. Quãng đường s (mét) đi được của đoàn tàu là một hàm số của thời gian t (phút). Ở những phút đầu tiên, hàm số đó là s = t2.

Hãy tính vận tốc trung bình của chuyển động trong khoảng [t; to] với to = 3 và t = 2; t = 2,5; t = 2,9; t = 2,99.

Nêu nhận xét về những kết quả thu được khi t càng gần to = 3.

Lời giải chi tiết

Vận tốc của đoàn tàu là:

\(v = {s \over t} = {{{t^2}} \over t} = t\)

Câu hỏi 2 trang 149 SGK Đại số và Giải tích 11

Đề bài

Cho hàm số y = x2. Hãy tính y'(xo) bằng định nghĩa.

Lời giải chi tiết

\(\eqalign{
& y'({x_0}) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} {{{x^2} - {x_0}^2} \over {x - {x_0}}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} {{(x - {x_0})(x + {x_0})} \over {x - {x_0}}} \cr
& = \mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} (x + {x_0}) = 2{x_0} \cr} \)

Câu hỏi 3 trang 150 SGK Đại số và Giải tích 11

 a

Vẽ đồ thị của hàm số f(x) = \({{{x^2}} \over 2}\)

Lời giải chi tiết:

 b

Tính f’(1).

Lời giải chi tiết:

- Giả sử Δx là số gia của đối số tại xo = 1. Ta có:

Câu hỏi 4 trang 152 SGK Đại số và Giải tích 11

Đề bài

Viết phương trình đường thẳng đi qua Mo(xo; yo) và có hệ số góc k.

Lời giải chi tiết

Đường thẳng đi qua điểm Mo(xo; yo) và có hệ số góc k có phương trình y = k(x – xo) + yo hay y = kx + (–kxo + yo)

Câu hỏi 6 trang 153 SGK Đại số và Giải tích 11

Bằng định nghĩa, hãy tính đạo hàm của các hàm số:

 a

f(x) = x2 tại điểm x bất kì;

Phương pháp giải:

- Tính \( \Delta y \) theo \( \Delta x \).

- Tính tỉ số \({{\Delta y} \over {\Delta x}}\).

- Tính giới hạn \(\mathop {\lim }\limits_{\Delta x \to 0} {{\Delta y} \over {\Delta x}} \) và kết luận.

Lời giải chi tiết:

Giả sử Δx là số gia của đối số tại xo bất kỳ. Ta có:

Bài 1 trang 156 SGK Đại số và Giải tích 11

Tìm số gia của hàm số \(f(x) =  x^3\), biết rằng:

 a

\(x_0 = 1; ∆x = 1\)

Phương pháp giải:

Số gia của hàm số \(y = f\left( x \right)\) là: \(\Delta f\left( x \right) = f\left( {{x_0} + \Delta x} \right) - f\left( {{x_0}} \right)\)

Lời giải chi tiết:

Bài 2 trang 156 SGK Đại số và Giải tích 11

Tính \(∆y\) và \({{\Delta y} \over {\Delta x}}\) của các hàm số sau theo \(x\) và \(∆x\) :

 a

\(y = 2x - 5\)

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức: \(\Delta y = f\left( {x + \Delta x} \right) - f\left( x \right)\) tính \(\Delta y\), từ đó suy ra \(\dfrac{{\Delta y}}{{\Delta x}}\)

(Trong công thức \(\Delta y = f\left( {{x_0} + \Delta x} \right) - f\left( {{x_0}} \right)\) ta coi \(x_0=x\))

Lời giải chi tiết:

Bài 3 trang 156 SGK Đại số và Giải tích 11

Tính (bằng định nghĩa) đạo hàm của mỗi hàm số sau tại các điểm đã chỉ ra:

 a

\(y = x^2+ x\) tại \(x_0= 1\)

Phương pháp giải:

Bước 1: Giả sử \(\Delta x\) là số gia của đối số tại \(x_0\), tính \(\Delta y = f\left( {{x_0} + \Delta x} \right) - f\left( {{x_0}} \right)\).

Bước 2: Lập tỉ số \(\dfrac{{\Delta y}}{{\Delta x}}\).

Bước 3: Tìm \(\mathop {\lim }\limits_{\Delta x \to 0} \dfrac{{\Delta y}}{{\Delta x}}\).

Bài 4 trang 156 SGK Đại số và Giải tích 11

Đề bài

Chứng minh rằng hàm số 

\[f(x) = \left\{ \matrix{
{(x - 1)^2}\text{ nếu }x \ge 0 \hfill \cr 
- {x^2}\text { nếu } x < 0 \hfill \cr} \right.\]

không có đạo hàm tại điểm \(x = 0\) nhưng có đạo hàm tại điểm \(x = 2\).

Bài 5 trang 156 SGK Đại số và Giải tích 11

Viết phương trình tiếp tuyến của đường cong \(y = x^3\):

 a

Tại điểm có tọa độ \((-1;-1)\)

Phương pháp giải:

Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số \(y = f\left( x \right)\) tại điểm có hoành độ \(x = {x_0}\) là: \(y = f'\left( {{x_0}} \right)\left( {x - {x_0}} \right) + f\left( {{x_0}} \right)\)

Lời giải chi tiết:

Ta có:

Bài 6 trang 156 SGK Đại số và Giải tích 11

Viết phương trình tiếp tuyến của đường hypebol \(y =  \dfrac{1}{x}\):

 a

Tại điểm \((  \dfrac{1}{2} ; 2)\)

Phương pháp giải:

Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số \(y = f\left( x \right)\) tại điểm có hoành độ \(x = {x_0}\) là: \(y = f'\left( {{x_0}} \right)\left( {x - {x_0}} \right) + f\left( {{x_0}} \right)\)

Lời giải chi tiết:

Xét giới hạn:

Bài 7 trang 157 SGK Đại số và Giải tích 11

Một vật rơi tự do theo phương trình \(s = {1 \over 2}g{t^2}\) , trong đó \(g ≈ 9,8\) m/s2 là gia tốc trọng trường.

 a

Tìm vận tốc trung bình của chuyển động trong khoảng thời gian từ t (t = 5s) đến \(t + ∆t\), trong các trường hợp \(∆t = 0,1s; ∆t = 0,05s; ∆t = 0,001s\).

Phương pháp giải:

Vận tốc trung bình của chuyển động trong khoảng thời gian từ \(t\) đến \(t + ∆t\) là  \(v_{tb}=  \dfrac{s\left ( t+\Delta t \right )-s\left ( t \right )}{\Delta t}\)


Giải các môn học khác

Bình luận

 Chương 1: Hàm số lượng giác phương trình lượng giác

Chương 2: Tổ hợp xác suất

 Chương 3: Dãy số, cấp số cộng và cấp số nhân

Chương 4: Giới hạn

Chương 5: Đạo hàm

Ôn tập cuối năm Đại số và giải tích 11