Bài giảng chương 3: Đạo hàm - Tích phân | Đại học Bách khoa Hà Nội

Bài giảng chương 3: Đạo hàm - Tích phân của Đại học Bách Khoa Hà Nội với những kiến thức và thông tin bổ ích giúp sinh viên tham khảo, ôn luyện và phục vụ nhu cầu học tập của mình cụ thể là có định hướng ôn tập, nắm vững kiến thức môn học và làm bài tốt trong những bài kiểm tra, bài tiểu luận, bài tập kết thúc học phần, từ đó học tập tốt và có kết quả cao cũng như có thể vận dụng tốt những kiến thức mình đã học vào thực tiễn cuộc sống. Mời bạn đọc đón xem!

PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
1
GII TÍCH I
BÀI 3
§1.9. ĐO HÀM VÀ VI PHÂN
Đặt vấn đ
Bài toán cơ bản của phép tính vi phân là: tính đ
dốc của tiếp tuyến
I. Định nghĩa. f(x) xác định trong
0
0
U x
, f'(x
0
) = a
0 0
0
( ) ( )
lim
x
f x x f x
a
x
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
2
Ví dụ 1. y = 2010, tính y'
Ví dụ 2.
y = x
3
, tính y'
GIẢI
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
3
+)
3 3
0 0
0
0
( ) ( )
( ) lim
x
x x x
y x
x
+)
2 2 3 2
2
0 0 0
0
0 0
3 3 3
lim lim 3 .
x x
x x x x x x x
x
x x
Ví dụ 3.
y = a
x
, 0 < a 1, tính y'
Ví dụ 4. y = |x|, xét y'(0), y'(-1)
GIẢI
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
4
+)
, 0
( ) ( 1) 1.
, 0
x x
y x y
x x
+)
0 0
0 0
(0) lim lim
x x
x x
y
x x
1, 0
1, 0
x
x
Hàm số không có đạo hàm tại x=0.
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
5
a) Ý nghĩa hình học
f'(x
0
) h s góc của tiếp
tuyến với đồ thị hàm số y = f(x)
tại x = x
0
.
b) Ý nghĩa học. Xét chất điểm M chuyển động
thẳng, không đều với quãng đường S(t) tính từ
điểm O nào đó. Khi đó vận tốc tức thời tại t
0
0
0
0 0
0
( ) ( )
( ) lim ( )
t t
S t S t
v t S t
t t
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
6
dụ 5. Một người đi xe máy với vận tốc 30km/h
trong nửa đầu tiên của đoạn đường và 20km/h trong
nửa thứ hai. Hỏi vận tốc trung bình là bao nhiêu?
(26 km/h, 25 km/h; 24 km/h, 23 km/h)
Ví dụ 6. Một tên lửa bắn thẳng lên từ mặt đất với vận
tốc ban đầu v
0
m/s đạt đ cao trong t giây
S = tv
0
16t
2
a) Tìm vận tốc ở thời điểm t
b) Mất bao lâu để tên lửa đạt tới độ cao tối đa?
c) Tính vận tốc tên lửa khi chạm đất
d) Vận tốc ban đầu bao nhiêu để tên lửa chạm đất
sau khi bắn 15 giây.
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
7
c) Ý nghĩa thực tế.
dy
dx
là tốc độ biến đổi của y theo
x.
d7. Cho hình tròn bán kính r, ta S = r
2
, ta có
S' = 2r. Nvậy tốc đbiến đổi diện tích của một
hình tròn theo bán kính chính bằng chu vi của nó.
dụ 8. Một cái thang dài 13ft đứng dựa vào bức
tường thì chân thang bị trượt ra xa bức tường với tốc
độ không đổi 6ft/s. Đầu trên của chiếc thang chuyển
động xuống dưới nhanh như thế nào khi chân thang
cách tường 5ft ?
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
8
dụ 9. Người ta hút dầu ra khỏi thùng để làm sạch
nó. Biết sau khi hút t phút ợng dầu còn lại trong
thùng là V = 40(50 t)
2
lít.
a) Tìm lượng dầu hút trung bình trong 20 phút đầu
tiên.
(
2 2
40.50 40.30
3200
20
tb
v
(l/p))
b) Tìm tốc đ dầu được hút ra khỏi thùng tại thời
điểm t = 20 phút.
(
2
20
20 (40.50 ) 2400
t
v v
(l/p))
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
9
dụ 10. Một cái tng hình nón với đỉnh phía dưới
chiều cao 12 ft đường kính đáy 12ft được
m đầy nước với tốc độ kng đổi 4ft
3
/phút. Hãy
nh tốc độ biến đổi chiều cao cột nước khi
a) nước sâu 2ft (
1
2y )
b) nước sâu 8ft. (
1
8
16
y )
Ví dụ 11
a)(K57). Chứng minh rằng:
1)
2
2
2arctan arcsin , 1
1
x
x x
x
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
10
2)
2
2 5
2arccot arccos , 1
2
1
x
x x
x
b)(K58)Tính
( )
f x
, biết :
2
1
ar cot 0
( )
0 0
x x
f x
x
x
(
2
2 4
1 2
ar cot 0
( )
1
0 0
x
x
f x
x x
x
)
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
11
c)(K59) 1)
CMR : Phương trình
5
sinx 2 2
x x
duy nhất nghiệm thực.
2)Tính
(0)
f
, biết
2
3 0
( )
0 0
x
x e x
f x
x
, (3)
GIẢI
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
12
+)
2
2
0 0
1
3 0 1
(0) lim lim 3 3
0
x
x x
x
x e x
f
x
e
+)
(0) 3.
f
d)(K64) 1) Không khí được bơm vào một quả bóng
bay hình cầu với tốc độ
3
100 / .
cm s
Tính tốc độ tăng
lên của bán kính quả bóng, khi bán kính quả bóng
bằng 50 cm.
(
1
/
100
m s
)
GIẢI
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
13
+)
3 2
4
4
3
dV dR
V R R
dt dt
+)
2 2
1 1 1
100 / .
100
4 4 (50)
dR dV
m s
dt dt
R
2)
Tính đạo hàm của
2
2
arctan , 1.
1
x
y x
x
(
2
2
1
x
)
2. Đạo hàm một phía, mối liên hệ với liên tục, đo
hàm của hàm ngược.
a) Đạo hàm một phía.
Định nghĩa.
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
14
0 0
0
0
0 lim
x
f x x f x
f x
x
;
0 0
0
0
0 lim
x
f x x f x
f x
x
Nhận xét.
f'(x
0
) f'(x
0
+ 0) = f'(x
0
0)
Ví dụ 1. a)
1
y x
, xét y'(1 0)
b(K60)
2
1
y x
, tính c đạo hàm phải, trái tại
điểm
1
(2; -2; 2; -2)
c(K61)
Tính
(0),
f
biết
1
0
( )
0 0
x
e x
f x
x
.
(0)
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
15
d(K64) Cho hàm số
3
arctan 3 0
( )
sin 0
x
x x x
f x
ae b x x
.
Tìm a, b để
( )
f x
khả vi tại x=0. (
0; 3
a b )
GIẢI
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
16
+)
( )
f x
khả vi tại x=0, nên f(x) liên tục tại x=0, do đó
(0 ) (0 ) (0)
f f f
3
0 0
lim ( arctan 3 ) lim ( sin ) 0
x
x x
x x ae b x
0 .
a
+)
( )
f x
khả vi tại x=0
(0 ) (0 )
f f
0 0
arctan 3 0 sin 0
lim lim
0 0
x x
x x b x
x x
3 .
b
Do đó f(x) khả vi x=0 khi
0; 3.
a b
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
17
b) Liên hệ đạo hàm và liên tục.
f'(x
0
) f(x) liên tục tại x
0
.
Ngược lại không đúng, dụ
3
y x
liên tục tại x
0
= 0
nhưng
f'(0).
c) Đạo hàm của hàm số ngược
+) Hàm số x =
(y) có hàm ngược y = f(x)
+) y = f(x) liên tục tại x
0
=
(y
0
)
+)
'(y
0
) 0
Khi đó ta có
0
0
1
f x
y
.
Ví dụ 2. y = arccot x, tính y'.
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
18
GIẢI
+)
y = arccot x liên tục và x=coty có
2
1
0
sin
x
y
+)
2
2 2
1 1 1
( ) sin .
( )
1 cot 1
y x y
x y
y x
Ví dụ 3.
a) y = arcsin x, tính y'.
b) (K58) 1. Cho các hàm f, g khả vi ; g hàm ngược
của f. Đặt
1
( )
G x
g x
. nh
(2)
G
, biết f(3)=2,
(3) 1
f
(
1
9
)
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
19
2.
Cho các m f, g khả vi ; g là hàm ngược của f.
Đặt
( )
( )
g x
G x e
. Tính
(2)
G
, biết f(3)=2,
(3) 1
f
(
3
e
)
3. Cho các hàm f, g khả vi ; biết
( ( ))
f g x x
,
2
( ) 1 ( ( ))
f x f x
. Tính
( )
g x
(arctanx+C)
GII 2)
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
20
+)
(2) 3
(2) (2) (2)
g
G g e g e
+)
3
1
(2) 1 (2) .
(3)
g G e
f
c(K59)
Chứng minh rằng hàm s
2
( ) 2 2 ln( 1)
f x x x có hàm số ngược
1
( ) ( ).
g x f x
Tính
(2).
g
(
1
2
)
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
21
d(K64)
Hàm số
3
( )
f x x x
có hàm số ngược
( ).
y g x
Tính
(2).
g
(
1
4
)
GII
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
22
+)
(1) 2; (1) 4 0.
f f
+)
1 1
(2) .
(1) 4
g
f
3. Phép toán và công thức.
a) Phép toán.
Các hàm f, g khả vi tại x
0
(f g)'(x
0
) = f'(x
0
) g'(x
0
)
(f.g)'(x
0
) = f'(x
0
)g(x
0
) + f(x
0
)g'(x
0
)
0 0 0 0
0
2
0
f x g x g x f x
f
x
g
g x
, g(x
0
) 0.
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
23
b) Đạo hàm các hàm sơ cấp cơ bản.
Ta dẫn ra công thức của một vài hàm
c' = 0 (x
)' =
x
1
(a
x
) = a
x
lna
1
log
ln
a
x
x a
2
1
tan
cos
x
x
2
1
arccos
1
x
x
2
1
arccot
1
x
x
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
24
dụ 1 (K52).
Tìm k để hàm số
f x
liên tục tại x = 0
a)
1
arcsin cos , 0
0, 0
k
x x
f x
x
x
(k > 2)
b)
1
arctan sin , 0
0, 0
k
x x
f x
x
x
(k > 2)
GIẢI a)
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
25
+)
0
x
1
2
2
(arcsin ) 1 1 1
os (arcsin ) ( )( sin )
1
k
k
x
f x k c x
x x
x
x
1
2
2
(arcsin ) 1 1 1
os (arcsin ) sin
1
k
k
x
k c x
x x
x
x
2
2
2
1 1 1
(arcsin ) [ os sin ]
1 arcsin
k
x
x k c
x x
x
x x
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
26
+)
0 0
( ) (0) arcsin 1
(0) lim lim os 0 1.
0
k
x x
f x f x
f c k
x x x
+)
2
0 0
1
lim ( ) (0) lim (arcsin ) 0 2.
k
x x
f x f x k
x
Ví dụ 2 (K57). Tính
(0)
f
, ở đó
4 2
4 2
1 1 cos
, 0
( )
ln 1 2
0, 0
x x
x
f x
x x
x
(0)
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
27
c) Đạo hàm của hàm hợp.
0 0
( ) ( )
( ), ( )
dy u du x
u x
du dx
y = y(u(x)) có đạo hàm tại
x
0
và có
0 0 0
( ( )) ( ) ( )
( ) ( ) ( ).
dy u x dy u du x
x u x
dx du dx
Ví dụ 1. y = (x 1)(x 2) ... (x 2009), tính y'(1).
(2008!)
Ví dụ 2.
2 , 2
2 3 , 2 3
3, 3
x x
y x x x
x x
, tính y'.
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
28
(
1, 2
2 1, 2 3
1, 3
x
x x
x
)
Ví dụ 3.
y = x
x
, x>0, tính y'.
GIẢI
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
29
+)
ln
( ) ( ) , ln .
x x u
f x e f x e u x x
+)
( ) ( ) ( )
(1 ln )
u
df x df u du x
e x
dx du dx
ln
(1 ln ) (1 ln ).
x x x
e x x x
Ví dụ 4.
Chứng minh rằng:
- Đạo hàm của hàm chẵn là hàm l
(K58)
GII
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
30
+) Do f chẵn, nên có
( ) ( ), ( ) ( )
d d
f x f x x f x f x
dx dx
+)
( )
( ) ( ) ( ) ( )
( )
d d df x
f x x f x f x
d x dx dx
( )
f x
hàm lẻ.
- Đạo hàm của hàm lẻ là hàm chẵn
(K58)
- Đạo hàm của hàm tuần hoàn là hàm tuần hoàn
có cùng chu kì
Ví dụ 5. y =
x
x
x
, tính y.
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
31
Ví dụ 6 (K53). Chứng minh rằng
a)
3arctan arctan( 2) 4arctan( 1), 0
x x x x
b)
2arccot arccot( 2) 3arccot( 1), 0
x x x x
GIẢI a)
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
32
+)
arctan( 2) 3arctan( 1) arctan( 1)
x x x
3arctan (1)
x
+)
( ) arctan( 1) 3arctan , [ ; 1], 0
f t t t t x x x
2 2 2 2 2
1 3 1 1 2
( )
1 ( 1) 1 1 ( 1) 1 1
f t
t t t t t
0, 0 ( )
t f t
nghịch biến trên [x;x+1], do đó
( 1) ( ) (1).
f x f x
Ví dụ 7 (K50).
a) CMR arctanx
4
arctany
4
2
2
ln
x
y
, x, y: x y > 0.
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
33
b) CMR arccotx
4
arccoty
4
2
2
ln
y
x
, x, y: x y > 0.
Ví dụ 8 (K56). CMR f
(x) liên tục với mọi x.
a)
2
1
arccot , 0
( )
0, 0
x x
f x
x
x
b)
2
1
arctan , 0
( )
0, 0
x x
f x
x
x
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
34
c)
3
1
sin , 0
( )
0, 0
x x
f x
x
x
d)
3
1
cos , 0
( )
0, 0
x x
f x
x
x
4. Vi phân
a) Định nghĩa.
f(x) xác định trong
0
0
U x
, nếu có
0
( ) ( ),
f x A x x
đó A chỉ phụ thuộc vào x
0
chứ không phụ thuộc vào x,
(x) VCB cấp cao
hơn so với x thì ta nói f(x) khả vi tại x
0
và có
0
( ) .
df x A x
Ví dụ 1. y = 2x + 3, tính dy.
GIẢI
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
35
+)
( ) ( ) ( ) [2( ) 3] [2 3]
y x y x x y x x x x
+)
2 0 2, ( ) 0 2 .
x x A x x dy x
b) Ý nghĩa hình học.
Nếu A 0 thì
( ) ( ).
f x df x
Nhận xét Ax tuyến tính đối với x nên đơn
giản hơn f nhiều.
c) Ứng dụng tính gần đúng.
f(x
0
+ x) f(x
0
) + df(x
0
).
Ví dụ 2.
1) Tính gần đúng
4,01
.
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
36
2)(K59) Tính gần đúng
3
2 0,06
2 0,06
. (1,02)
3)(K64)
Tính gần đúng
3
7,988
. (1,999)
GIẢI
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
37
+)
3
0
( ) , 8, 0,012
f x x x x
3
0 0 0
7,988 ( ) ( ) ( ) .
f x x f x f x x
+)
3
0 0
2 3
8
1 1 1
( ) 8 2, ( )
3 12
x
f x f x
x
3
1
7,988 2 ( 0,012) 1,999.
12
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
38
dụ 3. Một mảnh kim loại hình vuông, mỗi cạnh
20cm, khi nung nóng mỗi cạnh dãn ra 0,1cm. Tính
gần đúng phần diện tích mảnh kim loại dãn ra.
d) Liên hệ giữa đạo hàm và khả vi
f'(x
0
) = A df(x
0
) = Ax.
Ví dụ 4.
6 4
2
3x 1
d
x
d x
Ví dụ 5.
3
x
d e
x
d x
GII
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
39
+)
2 2
3
1
3 3
x x x
d e d e d e
x x dx x
x dx x
d x
+)
2 2 4
1 ( 1)
, 0.
3 3
x x x
e x e e x
x
x x x
e) Tính bất biến của vi phân cấp 1
y = f(x) khả vi, x =
(t) khả vi dy = f'(x)dx.
5. Đạo hàm và vi phân cấp cao
a) Đạo hàm cấp cao.
Định nghĩa. f
(n)
(x) = (f
(n
1)
(x))' ,
2.
n
Ví dụ 1.
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
40
y = x
,
( )
( 1)...( 1) , .
n n
y n x
y = sinx,
sin
2
n
y x n
y = cosx,
os
2
n
y c x n
Quy tắc. f
(n)
(x), g
(n)
(x) thì có
1) (f(x) g(x))
(n)
= f
(n)
(x) g
(n)
(x)
2)
0
.
n
n
k k n k
n
k
f x g x C f x g x
(Quy tc Leibnitz).
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
41
Ví dụ 2. y = x lnx, tính y
(5)
Ví dụ 3. y = sinax cosbx, tính y
(20)
Ví dụ 4. y = x
2
cosx, tính y
(30)
Ví dụ 5.
2
1
1
y
x
, tính y
(n)
Ví dụ 6 a)(K50). Tính y
(n)
,
n
1)
2
1 2
x
x
y
e
(
2
2 1 2
n
x
e n x
)
2)
ln(1 3 )
y x x
(
1
2 !3
3
1 3
n
n
n
x n
x
)
GIẢI 1)
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
42
+)
2 ( ) 2
( ) 1 2 , ( ) ( ) ( 2) ,
x k k x
f x x g x e g x e
( )
1 2 , 0
( ) 2, 1
0, 2
k
x k
f x k
k
( ) ( ) ( )
0
( ) ( ) ( )
n
n k k n k
n
k
f x C f x g x
1
( ) ( )
0
( ) ( )
k k n k
n
k
C f x g x
+)
0 2 1 1 2
(1 2 )( 2) ( 2)( 2)
n x n x
n n
C x e C e
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
43
2 2 2
(1 2 )( 2) ( 2) ( 2) ( 1 2 ).
n x n x n x
x e n e e n x
b (K63) Cho Tính
(50)
( ).
y x
52
51!
( , 1)
( 1)
x
x
GIẢI
2
1
( ) .
2 1
f x
x x
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyn Xuân Tho thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
44
+)
2
1
( ) ,
( 1)
f x
x
+)
50
(50)
52 52
( 1) 51! 51!
( ) , 1.
( 1) ( 1)
f x x
x x
HAVE A GOOD UNDERSTANDING!
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)
lOMoARcPSD|36442750
| 1/44

Preview text:

lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn GIẢI TÍCH I BÀI 3
§1.9. ĐẠO HÀM VÀ VI PHÂN  Đặt vấn đề
 Bài toán cơ bản của phép tính vi phân là: tính độ dốc của tiếp tuyến
I. Định nghĩa. f(x) xác định trong
U x , f'(x 0 0 0) = a
f (x x)   0 f (x0) lim  a x0 x 1
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
Ví dụ 1.
y = 2010, tính y'
Ví dụ 2.
y = x3, tính y' GIẢI 2
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn (x 3 x)  3 +) yx  0 (x0) ( ) lim  0 x0 x 2
3x x  3x  2 x   3 2 x 3x  +)  0 0 lim  0 lim x  2 3x . xx x 0 0 0 x
Ví dụ 3. y = ax, 0 < a  1, tính y'
Ví dụ 4. y = |x|, xét y'(0), y'(-1) GIẢI 3
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn  , x x  0 +) y(x)  
y(1)  1. x, x  0 0  x  0 x +) y(0)  lim  lim x0 x x0 x  1, x  0    1, x  0
Hàm số không có đạo hàm tại x=0. 4
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
a) Ý nghĩa hình học
f'(x0) là hệ số góc của tiếp
tuyến với đồ thị hàm số y = f(x) tại x = x0.
b) Ý nghĩa cơ học.
Xét chất điểm M chuyển động
thẳng, không đều với quãng đường là S(t) tính từ
điểm O nào đó. Khi đó vận tốc tức thời tại t0 là S(t)  v t S(t0) ( ) lim  S 0 (t ) t 0 t0 t t0 5
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
Ví dụ 5. Một người đi xe máy với vận tốc 30km/h
trong nửa đầu tiên của đoạn đường và 20km/h trong
nửa thứ hai. Hỏi vận tốc trung bình là bao nhiêu?
(26 km/h, 25 km/h; 24 km/h, 23 km/h)
Ví dụ 6. Một tên lửa bắn thẳng lên từ mặt đất với vận
tốc ban đầu v0 m/s và đạt độ cao trong t giây là
S = tv0  16t2
a) Tìm vận tốc ở thời điểm t
b) Mất bao lâu để tên lửa đạt tới độ cao tối đa?
c) Tính vận tốc tên lửa khi chạm đất
d) Vận tốc ban đầu là bao nhiêu để tên lửa chạm đất sau khi bắn 15 giây. 6
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
c) Ý nghĩa thực tế. dy là tốc độ biến đổi của y theo dx x.
Ví dụ 7. Cho hình tròn bán kính r, ta có S = r2, ta có
S' = 2r. Như vậy tốc độ biến đổi diện tích của một
hình tròn theo bán kính chính bằng chu vi của nó.
Ví dụ 8. Một cái thang dài 13ft đứng dựa vào bức
tường thì chân thang bị trượt ra xa bức tường với tốc
độ không đổi 6ft/s. Đầu trên của chiếc thang chuyển
động xuống dưới nhanh như thế nào khi chân thang cách tường 5ft ? 7
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
Ví dụ 9. Người ta hút dầu ra khỏi thùng để làm sạch
nó. Biết sau khi hút t phút lượng dầu còn lại trong
thùng là V = 40(50  t)2 lít.
a) Tìm lượng dầu hút trung bình trong 20 phút đầu tiên. 2 40.50  2 (v  40.30  tb 3200 (l/p)) 20
b) Tìm tốc độ dầu được hút ra khỏi thùng tại thời điểm t = 20 phút. (v 20  2
(40.50  v )t  20 2400 (l/p)) 8
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
Ví dụ 10. Một cái thùng hình nón với đỉnh ở phía dưới
có chiều cao 12 ft và đường kính đáy là 12ft được
bơm đầy nước với tốc độ không đổi là 4ft3/phút. Hãy
tính tốc độ biến đổi chiều cao cột nước khi
a) nước sâu 2ft (y   1 2 )
b) nước sâu 8ft. (y   1 8 ) 1 6 Ví dụ 11
a)(K57). Chứng minh rằng: 1)  2 2arctan arcsin x x
,  x  1 1 2 x 9
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn 2x 2) x   5 2arccot arccos ,  x  1 1 2 x 2  1 xar cot x  0
b)(K58)Tính f (x), biết : f (x)   2 x  0 x  0  2 1 2 ar cot  x x  (f x  0 ( )  2 x 1 4 x )   0 x  0 10
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
c)(K59) 1) CMR : Phương trình 5
x  sinx  2x  2 có duy nhất nghiệm thực.   2
2)Tính f (0), biết 
f (x)  3  x x e x  0 , (3)  0 x  0 GIẢI 11
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn  2   3x x e    +)   0  1 (0) lim lim x f 3    3 xx  0 x   x e 2 0 0 1      +) f (0)  3.
d)(K64) 1) Không khí được bơm vào một quả bóng
bay hình cầu với tốc độ 3 100cm / .
s Tính tốc độ tăng
lên của bán kính quả bóng, khi bán kính quả bóng
bằng 50 cm. ( 1 m / s) 10 0 GIẢI 12
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
+)  4 3  dV 2 4 dR V R R 3 dt dt
+) dR  1 dV  1   1 100 m / . s dt 2 4 R dt 2 4 (50) 10 0 2) Tính đạo hàm của  2 arctan x y ,x  1. 1 2 x ( 2 ) 1 2 x
2. Đạo hàm một phía, mối liên hệ với liên tục, đạo
hàm của hàm ngược.
a) Đạo hàm một phía. Định nghĩa. 13
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn  f x x f x f x  0
       0 0 0 lim ; x0 x  f x x f x f x  0
       0 0 0 lim x0 x
Nhận xét.f'(x0)  f'(x0 + 0) = f'(x0  0)
Ví dụ 1. a) y  1 x , xét y'(1 0) b(K60) y   2
1 x , tính các đạo hàm phải, trái tại điểm 1 (2; -2; 2; -2)  1
c(K61) Tính f (0), biết  f (x)  x e x   0. (0)  0 x  0 14
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
 x arctan 3x x  0
d(K64) Cho hàm số f (x)   .  3x
ae b sin x x  0
Tìm a, b để f (x) khả vi tại x=0. (a  0;b  3) GIẢI 15
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
+) f (x) khả vi tại x=0, nên f(x) liên tục tại x=0, do đó  
f (0 )  f (0 )  f (0) 
lim ( x arctan 3x )  3 lim ( x
ae bsin x)  0   x0 x0  0  . a
+) f (x) khả vi tại x=0  f (0)  f (0)
x arctan 3x  0 b sin x    0 lim lim   x0 x  0 x0 x  0  3  . b
Do đó f(x) khả vi x=0 khi a  0;b  3. 16
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
b) Liên hệ đạo hàm và liên tục.

f'(x0)  f(x) liên tục tại x0.
Ngược lại không đúng, ví dụ  3 y
x liên tục tại x0 = 0 nhưng  f'(0).
c) Đạo hàm của hàm số ngược
+) Hàm số x = (y) có hàm ngược y = f(x)
+) y = f(x) liên tục tại x0 = (y0)
+) '(y0)  0 Khi đó ta có  1 f x0  . y0
Ví dụ 2. y = arccot x, tính y'. 17
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn GIẢI
+) y = arccot x liên tục và x=coty có x   1  0 2 sin y
+) yx  1   2 y   1   1 ( ) sin . x(y) 1 2 cot y 1 2 x
Ví dụ 3. a) y = arcsin x, tính y'.
b) (K58) 1. Cho các hàm f, g khả vi ; g là hàm ngược
của f. Đặt G x  1 ( )
. Tính G(2) , biết f(3)=2, g x
f (3)  1 ( 1) 9 18
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
2.
Cho các hàm f, g khả vi ; g là hàm ngược của f. Đặt  ( ) ( ) g x G x e
. Tính G(2), biết f(3)=2, f (3)  1 ( 3 e )
3. Cho các hàm f, g khả vi ; biết f (g(x))  x, f x   2
( ) 1 (f (x)) . Tính g(x) (arctanx+C) GIẢI 2) 19
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn +) G  gg(2) eg 3 (2) (2) (2)e +) g  1 (2)  1 G(2)  3 e . f (3)
c(K59)
Chứng minh rằng hàm số
f x x   2 ( ) 2
2 ln(x 1) có hàm số ngược  g x  1
( ) f (x). Tính g(2). ( 1) 2 20
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
d(K64)
Hàm số f x  3
( ) x x có hàm số ngược
y g(x). Tính g(2). ( 1) 4 GIẢI 21
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn +) f (1)  2; f (1)  4  0. +) g  1  1 (2) . f (1) 4
3. Phép toán và công thức.

a) Phép toán. Các hàm f, g khả vi tại x0 
 (fg)'(x0) = f'(x0)  g'(x0)
 (f.g)'(x0) = f'(x0)g(x0) + f(x0)g'(x0)   f
f x g x gx f x  x0  0  0  0  0    , g(x0)  0.  g  2 g x0  22
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
b) Đạo hàm các hàm sơ cấp cơ bản.

Ta dẫn ra công thức của một vài hàm
c' = 0  (x)' = x  1
 (ax) = ax lna   a x   1 log x lna   x  1 tan   x   1 arccos 2 cos x 1 2 x   x   1 arccot 1 2 x 23
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
Ví dụ 1 (K52).
Tìm k để hàm số f x liên tục tại x = 0   k 1
 arcsin x cos , x  0
a) f x   x (k > 2) 0, x  0   k 1
 arctan x sin , x  0
b) f x   x (k > 2) 0, x  0 GIẢI a) 24
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn +) x  0  k1
f x  (arcsin x) 1 k ck x  1  1 os (arcsin ) ( )( sin ) 1 2 2 x x x x k1  (arcsin x) 1 k c  1 k 1 os (arcsin x) sin 1 2 2 x x x x 2  1 k x 1 x k c  1 (arcsin ) [ os sin ] 2 x 1 2 x arcsin x x x 25
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn +) f (x)  k f   f (0)  arcsin x 1 (0) lim lim
cos  0  k  1. x0 x  0 x0 x x +)
f x f   1 lim ( ) (0) lim
(arcsin x)k  0  k  2. xx 2 0 0 x
Ví dụ 2 (K57). Tính f (0), ở đó 1 1 4 2 
x cos x , x 0 f (x) 4 x ln 2 1 2x      (0)  0, x  0 26
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
c)
Đạo hàm của hàm hợp.
dy(u) u du(x) ( ), (x )  0 0
y = y(u(x)) có đạo hàm tại du dx x0 và có
dy(u(x)) x )  dy(u)(u ) du(x) ( 0 0 (x0). dx du dx
Ví dụ 1. y = (x  1)(x  2) ... (x  2009), tính y'(1). (2008!) 2  x, x  2 
Ví dụ 2. y  2  xx  3, 2  x  3, tính y'.  x  3, x  3 27
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn 1, x  2 ( 
 2x 1,  2  x  3) 1, x  3
Ví dụ 3.
y = xx, x>0, tính y'. GIẢI 28
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn +)  xln ( ) x  ( )  u f x e f x
e ,u x ln x.
+) df (x)  df (u)  du(x)  u e (1 ln x) dx du dx
xlnx (1 ln )  x e x x (1 ln x).
Ví dụ 4.
Chứng minh rằng:
- Đạo hàm của hàm chẵn là hàm lẻ (K58) GIẢI 29
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
+) Do f chẵn, nên có
( )  ( ),  d ( )  d f x f x x f x f (x) dx dx
+) d f x d x df (x) ( ) ( )
 f (x)  f (x) d(x) dx dx
f (x) là hàm lẻ.
- Đạo hàm của hàm lẻ là hàm chẵn (K58)
- Đạo hàm của hàm tuần hoàn là hàm tuần hoàn có cùng chu kì Ví dụ 5. x y = x x , tính y’. 30
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
Ví dụ 6 (K53).
Chứng minh rằng
a) 3arctan x  arctan(x  2)  4arctan(x 1), x  0
b) 2arccot x  arccot(x  2)  3arccot(x 1), x  0 GIẢI a) 31
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
+) arctan(x  2)  3arctan(x 1)  arctan(x 1) 3arctan x (1)
+) f (t)  arctan(t 1)  3arctant, t [x;x  1],x  0  1 3  1 1  f t    2 ( )     1 (t  2 1) 1 2 t  1 (t  2 1) 1 2 t  1 2 t
 0,t  0  f (t) nghịch biến trên [x;x+1], do đó
f (x  1)  f (x)  (1). Ví dụ 7 (K50). 2
a) CMR arctanx4  arctany4  ln x ,  x, y: xy > 0. 2 y 32
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn 2
b) CMR arccotx4  arccoty4  ln y ,  x, y: xy > 0. 2 x
Ví dụ 8 (K56). CMR f(x) liên tục với mọi x.   2 1
x arccot , x  0 a)f (x)   x 0, x  0   2 1
x arctan , x  0 b)f (x)   x 0, x  0 33
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn    3 1 x sin , x  0  3 1 x cos , x  0 c)f (x)   x d)f (x)   x 0, x  0 0, x  0 4. Vi phân
a) Định nghĩa. f(x) xác định trong
U x , nếu có 0 0
f (x )   A x ( 0
x), ở đó A chỉ phụ thuộc vào x0
chứ không phụ thuộc vào x, (x) là VCB cấp cao
hơn so với x thì ta nói f(x) khả vi tại x0 và có df (x )   0 A x.
Ví dụ 1. y = 2x + 3, tính dy. GIẢI 34
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
+) y(x)  y(x  x)  y(x)  [2(x  x)  3]  [2x  3]
+)  2x  0  x A  2,(x)  0  x dy  2x.
b) Ý nghĩa hình học. Nếu A  0 thì f (x)  df (x).
Nhận xét Ax là tuyến tính đối với x nên nó đơn
giản hơn f nhiều.
c) Ứng dụng tính gần đúng.
f(x0 + x)  f(x0) + df(x0).
Ví dụ 2.
1) Tính gần đúng 4,01. 35
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn 2  2)(K59) Tính gần đúng 0,06 3 . (1,02) 2  0,06
3)(K64) Tính gần đúng 3 7,988. (1,999) GIẢI 36
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
+) f (x)  3 x,x  8,x  0,012  0
3 7,988  f(x  x)  f(x )  f (x  0 0 0 ) . x
+) f x  3  f x  1 1  1 ( ) 8 2, ( )  0 0 2 3 3 x 8 12 x 3   1 7,988 2  (0,012)  1,999. 12 37
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
Ví dụ 3. Một mảnh kim loại hình vuông, mỗi cạnh
20cm, khi nung nóng mỗi cạnh dãn ra 0,1cm. Tính
gần đúng phần diện tích mảnh kim loại dãn ra.
d) Liên hệ giữa đạo hàm và khả vi
f'(x0) = Adf(x0) = Ax.
Ví dụ 4. d  6 x  4 3x   d  1 2 x   x Ví dụ 5. d e d  3 x     x GIẢI 38
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn  x   x   x +) d e d e 1 d e d  3 x           x  2 3x dx x  2 3x dx x  1 x x x e x e e (x +)   1),x  0. 2 2 4 3x x 3x
e)
Tính bất biến của vi phân cấp 1
y = f(x) khả vi, x = (t) khả vi  dy = f'(x)dx.
5. Đạo hàm và vi phân cấp cao a) Đạo hàm cấp cao.
Định nghĩa.
f(n)(x) = (f(n  1)(x))' , n  2. Ví dụ 1. 39
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
y = x, (n)   ( 1)...    (  1) n y n x , . 
y = sinx, n  y
 sin x n   2 
y = cosx, n  y  o
c s x n   2 
Quy tắc.  f(n)(x), g(n)(x) thì có
1) (f(x)  g(x))(n) = f(n)(x)  g(n)(x) n
2) f x.g xnk k   C f
x nkgx  n k0 (Quy tắc Leibnitz). 40
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn
Ví dụ 2.
y = x lnx, tính y(5)
Ví dụ 3. y = sinax cosbx, tính y(20)
Ví dụ 4. y = x2 cosx, tính y(30)
Ví dụ 5. y  1 , tính y(n) 2 x 1
Ví dụ 6 a)(K50). Tính y(n), n   1 1)  2x y ( n   2 2 x e
n 1 2x) 2x en 2 n  1
2) y x ln(1 3x) ( !3 3x n) 1 3xn GIẢI 1) 41
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn +) 2x (k) k        2 ( ) 1 2 , ( ) ( ) ( 2) x f x x g x e g x e ,
1 2x, k  0 (k ) 
f (x)   2, k  1   0, k   2 n (n) k (k) (n
f (x)   k ) n C f (x)g (x) k0 k k n  1 ( ) ( k ) n C f (x)g (x) k0 +) 0 n 2x 1 n1   Cx eC   2 (1 2 )( 2) ( 2)( 2) x n n e 42
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn n 2x n 2x n         2 (1 2 )( 2) ( 2) ( 2) x x e n e e (n 1 2x). 1
b (K63) Cho f ( x)  . 2 Tính (50) y (x). x  2x  1 51! ( ,x  1) (x  52 1) GIẢI 43
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thảo thao.nguyenxuan@hust.edu.vn +)f x  1 ( ) , (x  2 1) ( 50 1)  +) (50) f x  51!  51! ( ) ,x  1. (x  52 1) (x  52 1) HAVE A GOOD UNDERSTANDING! 44
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)