ĐẠO HÀM VÀ VI PHÂN.
Bài toán: Vận động viên chạy và bơi phối hợp.
Hỏi: chạy bao xa thì bắt đầu bơi sẽ về đích
nhanh nhất?
4m/s
1.5m/s
200m
50m
x 200-x
ĐẠO HÀM TẠI 1 ĐIỂM
Cho y = f(x) xác định trong (a, b) ∋ x
0
, xét tỷ số
0 0 0 0
0
( ) ( ) ( ) ( ) ( )f x f x f x f x x f x
x x x x
∆ − + ∆ −
= =
∆ − ∆
Nếu tỷ số trên có giới hạn hữu hạn khi x → x
0
hay ∆x → 0 thì f có đạo hàm tại x
0
.
Đặt
0
0
0
f’(x
0
) là hệ số góc tiếp tuyến của đường cong
(C): y = f(x) tại tiếp điểm M(x
0
, f(x
0
))
∆x
∆f(x
0
)
ϕ
α
x
0
x
Đạo hàm trái tại x
0
:
0
0
0
( 0 )
( )
( ) lim
x x
x
f x
=
∆
Đạo hàm phải tại x
0
:
f có đạo hàm tại x
0
0 0
( ) ( )f x f x
− +
′ ′
=⇔
Cách tính đạo hàm
1.Nếu f xác định bởi 1 biểu thức sơ cấp: dùng
công thức đạo hàm và các quy tắc(tổng, hiệu,
tích, thương, hàm hợp).
2.Nếu tại x
0
, biểu thức f ’ không xác định: tính
bằng định nghĩa.
3.Nếu hàm số có phân chia biểu thức tại x
0
: tính
bằng định nghĩa.
4.Nếu f(x) = u(x)
v(x)
hoặc f(x) là tích thương của
nhiều hàm: tính (lnf)’
Ví dụ: tính đạo hàm tại các điểm được chỉ ra
0
( ) (0)
0
x
f x f
x x
−
−
=
−
2 / ( )f x x=
tại x = 0
1
x
→
0
-
−1
⇒f ’(0) không tồn tại
x
→
0
+
2
1
sin , 0
=
0
0
x→
→
(0) 0f
′
⇒ =
2
, 1
5 / ( )
2 1, >1
x x
f x
x x
≤
=
−
1
( ) (1)
lim
1
x
f x f
x
−
→
lim
1
x
x
x
+
→
− −
=
−
tại x = 1
(1) 2f
′
⇒ =
Đạo hàm và liên tục
f có đạo hàm tại x
0
thì f liên tục tại x
0
.
VD: tìm các hằng số a, b để f có đạo hàm tại x
0
(Nên xét tính liên tục tại x
0
trước)
sin cos 1, 0
( )
2 1, 0
a x b x x
f x
x
−
−
→
+ −
′
=
−
2=
a=
0
2 1 1
(0) lim
0
x
x
f
x
+
+
→
+ −
′
=
−
f có đạo hàm tại x = 0 ⇔ a = 2, b = 0
Định lý
Nếu f liên tục tại x
0
và
2 , 0
a x b x x
f x
x
− <
′
=
>
Đạo hàm hàm ngược
1
0
0
1
( ) ( )
( )
f y
f x
−
′
=
′
1
1
( )f
f
−
′
2
1
1 sin y
=
−
2
1
1 x
=
−
1. y = arcsin x, x ∈(−1, 1)
1
( )
( )
y x
x y
′
=
′
⇔ x = sin y,
1
cos y
=
2. y = arctan x, x∈R
,
2 2
y
π π
2
1
arcsin
1
1
arccos
1
1
arctan
1
1
arccot
1
x
x
x
x
x
x
x
′
=
−
′
= −
−
′
=
+
′
Đạo hàm hàm cho theo tham số
Cho các hàm số :
( )
( )
x x t
y y t
=
=
Nếu : * x = x(t) có hàm ngược t = t(x)
* x(t) và y(t) có đạo hàm, x’(t) ≠ 0
( ) ( ). ( )y x y t t x
′ ′ ′
=
( )
( )
( )
y t
y x
x t
′
′
=
′
Ví dụ
( )
( )
( )
x = −1 ⇔ t.e
t
– 1 = – 1 ⇔ t = 0
( 1) 1y
′
⇒ − =
ĐẠO HÀM CẤP CAO
( )
0
0
( ) ( )
x x
f x f x
=
′
′′ ′
=
( )
( ) ( )f x f x
′
′′ ′
=
( ) ( 1)
( ) ( )
n n
f x f x
−
′
=
+
÷
2 2
2
1 1
1x x
x
= −
+
2
1
1 x
= −
+
Tìm đạo hàm cấp 2 của f tại x = 1:
2
1
( )
1
f x
x
′
′′
= −
÷
+
( )
( )
( )
( )
ln
n
x
n
x
aa a=
( )
( )
n x
n
a b bx a
e a e
+ +
=
1
( )
1
( 1) !
( )
n
n
n
n
ax b
a
n
ax b
[ ]
[ ]
(
( )
)
cos(
sin
2
c
sin(
2
) os
)
n
n
n
n
a
a ax b n
a
a
x b b
b
n
x
ax
π
π
= + +
f g f g± = ±
(công thức
Leibnitz)
Đạo hàm cấp cao
của tổng hiệu:
Đạo hàm cấp cao
của tích:
( )
( ) ( )
0
f x f x=
Lưu ý:
Ví dụ
5 1 1 1
3 1 3 2x x
= +
+ −
7 7
(7)
8 8
5 ( 1) 7! 1 ( 1) 7!
( )
3 3
( 1) ( 2)
f x
x x
− −
= +
+ −
7 7
(7 )
(7) 2 ( ) 2
7
0
( ) ( )
k
k k x
k
f x C x x e
−
=
= −
∑
2 2
( ) ( ).
x
f x x x e= −
( )
(7)
0 2 (0) 2
7
( )
x
C x x e= −
( )
(7 1)
1 2 (1) 2
7
( )
x
C x x e
−
+ −
0+
0+