









Preview text:
BIÊN SOẠN: THẦY ĐẶNG THÀNH NAM – DUY NHẤT TẠI VTED.VN|1
THI ONLINE - ĐẠO HÀM CỦA HÀM SỐ MỘT BIẾN
*Biên soạn: Thầy Đặng Thành Nam
Video bài giảng và lời giải chi tiết chỉ có tại Vted (https://www.vted.vn/)
Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Họ, tên thí sinh:............................................................................... Trường: ............................................................
Câu 1 [Q677533473] Tính đạo hàm của hàm số f(x) = 3√3x + 2 tại điểm x = 2 bằng định nghĩa
Câu 2 [Q166454064] Tính đạo hàm của hàm số f(x) = 10x tại điểm x = 0 bằng định nghĩa
Câu 3 [Q962031090] Tính đạo hàm của hàm số f(x) = log x trên khoảng (0; +∞) bằng định nghĩa.
Câu 4 [Q064825562] Tính đạo hàm của hàm số f(x) = arcsin x trên khoảng (−1; 1) bằng định nghĩa.
Câu 5 [Q487612604] Tính đạo hàm của hàm số f(x) = arctan x bằng định nghĩa.
Câu 6 [Q777000920] Tính đạo hàm của hàm số f(x) = arccos x trên khoảng (−1; 1) bằng định nghĩa.
Câu 7 [Q236095333] Tính đạo hàm của hàm số f(x) = arccotx bằng định nghĩa.
Câu 8 [Q628886800] Tính đạo hàm của hàm số f(x) = (3 + cos x)sinx.
Câu 9 [Q076574763] Tính đạo hàm của hàm số f(x) = (1 + x2)sinx.
Câu 10 [Q006728145] Tính đạo hàm của hàm số f(x) = logx(x2 − 1). x a2 x
Câu 11 [Q624684691] Tính đạo hàm của hàm số f(x) = √a2 − x2 + arcsin (a > 0) . 2 2 a 1 1 1 πx2
Câu 12 [Q613584533] Tính đạo hàm của hàm số f(x) = (x2 − ) arcsin x + x√1 − x2 − . 2 2 4 12 1 πx2 x − 1
Câu 13 [Q383396778] Tính đạo hàm của hàm số f(x) = (x2 + 1) arctan x − − . 2 8 2
Câu 14 [Q880860184] Tính đạo hàm của hàm số f(x) = (arctan x)x.
Câu 15 [Q888362478] Tính đạo hàm của hàm số f(x) = (arccos(2x − x2))10. 1
Câu 16 [Q336839783] Tính đạo hàm của hàm số f(x) = (2019x + 2020x2) x . ⎧ 1
Câu 17 [Q570596687] Chứng minh rằng hàm số f(x) = ⎨ x2. sin , x ≠ 0 có đạo hàm tại mọi ⎩ x x ∈ R. 0, x = 0
Câu 18 [Q466509467] Chứng minh rằng hàm số f(x) có đạo hàm tại điểm x0 thì hàm số f(x) liên tục tại điểm x0.
Ngược lại nếu hàm số f(x) liên tục tại điểm x0 thì hàm số f(x) chưa chắc có đạo hàm tại điểm x0.
Câu 19 [Q693463033] Hàm số f(x) = |x − 2| . sin2(3x + 1) có đạo hàm tại mọi x ∈ R hay không? Tính đạo hàm
của hàm số tại mọi điểm hàm số có đạo hàm.
Câu 20 [Q680909698] Tính đạo hàm của hàm số f(x) = |x| + |x − 2| . π
Câu 21 [Q337667352] Cho hàm số f(x) = { x2 ∣∣cos ∣∣ , x ≠ 0 x
. Chứng minh rằng hàm số có đạo hàm tại điểm 0, x = 0 2
x = 0; hàm số không có đạo hàm tại điểm x = . 2021f(x)−f(2019x)
Câu 22 [Q657527649] Cho f ′(0) = 1, tính limx→0 . x
Câu 23 [Q379393339] Tìm (a; b) để hàm số f(x) = { x2, x ⩽ 1 có đạo hàm tại mọi x ∈ R. ax + b, x > 1
Câu 24 [Q573688000] Chứng minh rằng hàm số f(x) = xxx đồng biến trên khoảng (0; +∞). ⎧ ⎪ 1 2 − x2 (2 + sin ) ; x ≠ 0
Câu 25 [Q536832279] Cho hàm số f(x) = ⎨ x . Chứng minh rằng: ⎪ ⎩ 2; x = 0
a) Hàm số có đạo hàm tại mọi x ∈ R.
b) Không tồn tại số thực ε > 0 sao cho f ′(x) > 0, ∀x ∈ (−ε; 0) và f ′(x) < 0, ∀x ∈ (0; ε).
BIÊN SOẠN: THẦY ĐẶNG THÀNH NAM – DUY NHẤT TẠI VTED.VN|1
sites.google.com/view/thichhocchuiofficial/
BIÊN SOẠN: THẦY ĐẶNG THÀNH NAM – DUY NHẤT TẠI VTED.VN|2 1; x ⩽ 0
Câu 26 [Q343565448] Cho hàm số f(x) = {
(a > 0) . Chứng minh rằng hàm số không có đạo ax + xa; x > 0 hàm tại điểm x = 0. 1 − x
Câu 27 [Q747565503] Tính đạo hàm của hàm số f(x) = arctan √ . 1 + x 1
Câu 28 [Q623797600] Tính đạo hàm của hàm số f(x) = sin(ln x). cos(ln x) − ln . x 9 − x2
Câu 29 [Q276337623] Tính đạo hàm của hàm số f(x) = arccos( ). 9 + x2
Câu 30 [Q333606335] Cho hàm số f : (−a; a) → R, a > 0. Giả sử f liên tục tại x = 0 và giới hạn f(x) − f(kx) limx→0
, 0 < k < 1 tồn tại hữu hạn. Chứng minh rằng hàm số có đạo hàm tại x = 0. x 2x3
Câu 31 [Q083252520] Tính đạo hàm của hàm số f(x) = arcsin . 1 + x6
Câu 32 [Q807018326] Tính đạo hàm của hàm số f(x) = (tan x)x.
Câu 33 [Q069399305] Tính đạo hàm của hàm số f(x) = 3
√(2x2 − 6x + 1)2 3√−5x + 2. ⎧ 1
Câu 34 [Q749209437] Cho hàm số f(x) = ⎨ (e3x − 1) sin ; x ≠ 0 3x
. Chứng minh rằng hàm số liên tục nhưng ⎩ 0; x = 0
không có đạo hàm tại điểm x = 0. Câu 35 [Q970307374] Tính đạo hàm của hàm số 1 x2 1
f(x) = (x2 − 6x)arccot2x − arctan 2x − 3 ln(1 + 4x2) − + ( + 2√3) x. 4 2 √3 2
Câu 36 [Q081393698] Cho f(x) có đạo hàm trên R thỏa mãn f(x) + f ′(x) < 1, ∀x ∈ Rvà f(0) = 0. Chứng minh e − 1 rằng f(1) ≤
và tìm một hàm để đẳng thức xảy ra? e 1
Câu 37 [Q517868015] Cho hàm sốf(x) có đạo hàm trên R thỏa mãn f ′(x) ≤ f ′ (x + ) , ∀x ∈ R, ∀n ∈ N∗. n
Chứng minh rằng f ′(x) là hàm đơn điệu trên R. ⎧ ⎪ 2x + 4 ⎪ ⎪ ; x ≠ −2 1
Câu 38 [Q033703707] Tính đạo hàm của hàm số f(x) = ⎨ . ⎪ ⎪ x + 2 ⎪ ⎩ e + 2 0; x = −2
Câu 39 [Q190722219] Cho hàm số y = f(x) có đạo hàm trên R thỏa mãn |f (x + h) − f (x − h)| ≤ h2 với
∀x ∈ R, ∀h > 0. Chứng minh rằng y = f(x) là hàm số hằng. ⎧ ⎪ 1 −
Câu 40 [Q036937796] Cho hàm số f(x) = ⎨ e x2 ; x ≠ 0 . Chứng minh rằng hàm số có đạo hàm tại điểm x = 0. ⎪ ⎩ 0;x = 0
Câu 41 [Q673667333] Tính đạo hàm của hàm số f(x) = |x − 1| . |x − 2| . . . |x − 2020| . α sin x
Câu 42 [Q332408464] Chứng minh rằng với mọi α ≤ 3 thì (
) ≥ cos x, ∀x ∈ (0; π ) . x 2
Câu 43 [Q711601373] Cho hàm số f(x) có đạo hàm tại điểm x = 1. Biết rằng f(1 + 7x) − f(1 + 2x) lim Tính x→0 = 2. f′(1). x
Câu 44 [Q433740373] Cho hàm số f(x) có đạo hàm tại điểm x = 1. Biết rằng f(1 + 5x) − f(1 + 3x) limx→0 = 1. Tính f′(1). x (2 − x)(3 − x); x ⩽ 3
Câu 45 [Q999799263] Cho hàm số f(x) = { . Tính f′(3). x − 3; x > 3
BIÊN SOẠN: THẦY ĐẶNG THÀNH NAM – DUY NHẤT TẠI VTED.VN|2
sites.google.com/view/thichhocchuiofficial/
BIÊN SOẠN: THẦY ĐẶNG THÀNH NAM – DUY NHẤT TẠI VTED.VN|3 (3 − x)(x − 4); x ⩽ 4
Câu 46 [Q077516631] Cho hàm số f(x) = { . Tính f′(4). 4 − x; x > 4
Câu 47 [Q695683363] Tìm tất cả các hàm số f(x) có đạo hàm trên R thoả mãn:
|f(a) − f(b)| ≤ |a − b| . |sin(a − b)| , ∀a, b ∈ R.
Câu 48 [Q870586915] Tìm tất cả các hàm số f(x) có đạo hàm trên R thoả mãn:
|f(a) − f(b)| ≤ |a − b| . ∣ea−b − 1∣ , ∀a, b ∈ R. ⎧ 1
Câu 49 [Q317433274] Cho hàm số f(x) = ⎨ ln(1 + x2) cos ; x ≠ 0 x
. Tính f′(x) và xét tính liên tục của hàm số ⎩ 0; x = 0 f′(x) tại điểm x = 0. ⎧ 1
Câu 50 [Q724093529] Cho hàm số f(x) = ⎨ xa. sin ; x ≠ 0 x
, (a ∈ R) . Tìm a để hàm số ⎩ 0; x = 0
a) liên tục tại điểm x = 0
b) có đạo hàm tại điểm x = 0
c) có đạo hàm liên tục tại điểm x = 0. −1 1 ln x
Câu 51 [Q225031176] Cho hàm số f(x) thoả mãn f(x)f(x) = x. Chứng minh rằng f ′(x) = (1 + ) . x f(x) 2020
Câu 52 [Q714777126] Cho hàm số f(x) = ∏ (x − k). Tính f ′(1). k=1
Câu 53 [Q385388386] (Putnam 1967) Cho hàm số f(x) = a1 sin x + a2 sin 2x+. . . +an sin nx, trong đó
a1, a2, . . . , anlà các số thực. Chứng minh rằng nếu |f(x)| ≤ |sin x| , ∀x ∈ Rthì ta luôn có
|a1 + 2a2+. . . +nan| ≤ 1.
Câu 54 [Q653923036] Chứng minh rằng hàm số f(x) = |x − 1| . ex2 liên tục tại điểm x = 1 nhưng không có đạo hàm tại điểm x = 1. x
Câu 55 [Q015677367] Chứng minh rằng hàm số f(x) =
với x ≠ 0 và f(0) = 0 liên tục tại mọi điểm, 1 1 + e x
nhưng không có đạo hàm tại điểm x = 0. 1
Câu 56 [Q092570479] Chứng minh rằng hàm số f(x) = x sin với x ≠ 0 và f(0) = 0 liên tục tại điểm x = 0 x
nhưng không có đạo hàm bên trái và đạo hàm bên phải tại điểm x = 0.
Câu 57 [Q845752117] Dựa vào định nghĩa tính đạo hàm f ′(a) với f(x) = (x − a). g(x) trong đó g(x) liên tục tại điểm x = a.
Câu 58 [Q355575773] Tính đạo hàm của các hàm số sau: y = |x| ; y = x |x| ; y = ln|x| (x ≠ 0) .
Câu 59 [Q353865870] Tính đạo hàm trái và đạo hàm phải của hàm số y = |sin x| tại điểm x = 0.π
Câu 60 [Q407344004] Tính đạo hàm trái và đạo hàm phải của hàm số y = |cos x| tại điểm x = . 2
Câu 61 [Q172128370] Dùng định nghĩa, tính đạo hàm cấp 1, đạo hàm cấp 2 tại điểm x = 0 của hàm số sin x f(x) = với x ≠ 0 và f(0) = 1. x HƯỚNG DẪN
BIÊN SOẠN: THẦY ĐẶNG THÀNH NAM – DUY NHẤT TẠI VTED.VN|3
sites.google.com/view/thichhocchuiofficial/
BIÊN SOẠN: THẦY ĐẶNG THÀNH NAM – DUY NHẤT TẠI VTED.VN|4 Câu 1 Có f(x) − f(2) 3 √3x + 2 − 2 3x + 2 − 8 lim = lim = lim x→2 x − 2 x→2 x − 2
x→2 (x − 2) ( 3√3x + 22 + 2 3√3x + 2 + 4) 3 1 = lim = .
x→2 3√3x + 22 + 2 3√3x + 2 + 4 4 1 Vậy f ′(2) = . 4 Câu 2 Có lim f(x)−f(0) 10x−1 exln10−1 exln10−1 x→0 = limx→0 = limx→0 = ln 10. limx→0 = ln 10 ⇒ f′(0) = ln 10. x−0 x x x ln 10
Câu 3 Với mọi x0 ∈ (0; +∞) có x x−x0 f(x) − f(x log x − log x log( ) x 1 log(1 + ) x lim 0) = lim 0 = lim 0 = . lim 0 x→x0 x→x x − x 0 x→x x − x 0 x→x x − x x 0 0 0 0 0 x−x0 x0 x−x0 1 ln(1 + ) x 1 1 1 = . lim 0 = ⇒ f′(x x→x 0) = ⇒ f′(x) = . x 0 0 ln 10 x−x0 x x x ln 10 x 0 ln 10 0 ln 10 0
Câu 4 Với mọi x0 ∈ (−1; 1) ta có f(x) − f(x arcsin x − arcsin x y − y lim 0) = lim 0 = lim 0 (y = arcsin x; y x→x 0 = arcsin x0) 0 x→x0 y→y0 x − x0 x − x0 sin y − sin y0 y−y y − y 0 1 = lim 0 = lim 2 . y→y0 y→y y+y y−y 0 2 cos( 0 ) sin( 0 ) sin( y−y0 ) cos( y+y0 ) 2 2 2 2 1 1 1 1 1 = = = ⇒ f′(x0) = ⇒ f′(x) = . cos y0 √1 − sin2y √1 − x2 0 √1 − x20 √1 − x20
Câu 5 Với mọi x0 ∈ R ta có f(x) − f(x arctan x − arctan x y − y lim 0) = lim 0 = lim 0 (y = arctan x; y x→x 0 = arctan x0) 0 x→x0 y→y0 x − x0 x − x0 tan y − tan y0 y − y y − y = lim 0 = lim 0 . cos y. cos y y→y 0 0 sin(y−y0) y→y0 sin(y − y0) cos y.cos y0 1 1 1 1 = cos2y0 = = ⇒ f′(x0) = ⇒ f′(x) = . 1 + tan2y0 1 + x2 1 + x2 0 1 + x20
Câu 6 Với mọi x0 ∈ (−1; 1) ta có f(x) − f(x arccos x − arccos x y − y lim 0) = lim 0 = lim 0 (y = arccos x; y x→x 0 = arccos x0) 0 x→x0 y→y0 x − x0 x − x0 cos y − cos y0 y−y y − y 0 −1 = lim 0 = lim 2 . y→y0 y→y y+y y−y 0 −2 sin( 0 ) sin( 0 ) sin( y−y0 ) sin( y+y0 ) 2 2 2 2 1 1 1 1 1 = − = − = − ⇒ f′(x0) = − ⇒ f′(x) = − . sin y0 √1 − cos2y0 √1 − x2 √1 − x2 0 √1 − x20
Câu 8 Có ln f(x) = sin x. ln(3 + cos x) ⇒ f′(x) = cos x. ln(3 + cos x) + sin x. −sinx . f(x) 3+cos x
Do đó f ′(x) = (cos x. ln(3 + cos x) + sin x. −sinx ) (3 + cos x)sinx. 3+cos x
BIÊN SOẠN: THẦY ĐẶNG THÀNH NAM – DUY NHẤT TẠI VTED.VN|4
sites.google.com/view/thichhocchuiofficial/
BIÊN SOẠN: THẦY ĐẶNG THÀNH NAM – DUY NHẤT TẠI VTED.VN|5
Câu 9 Có ln f(x) = sin x ln(1 + x2) ⇒ f′(x) = cos x. ln(1 + x2) + sin x. 2x . f(x) 1+x2
Do đó f ′(x) = (cos x. ln(1 + x2) + sin x. 2x ) (1 + x2)sinx. 1+x2 2x ln x− 1x ln(x2−1) Câu 10 Có f(x) = log ln(x2−1) x2−1 x(x2 − 1) = ⇒ f′(x) = . ln x ln2x 1
Câu 11 f ′(x) = 1 (1.√a2 − x2 + x. −2x ) + a2 . a = a2−x2−x2 + a2 = √a2 − x2. 2 2√a2−x2 2 √1−( x 2√a2−x2 2√a2−x2 a )2
Câu 12 Có f ′(x) = 1 [2x. arcsin x + (x2 − 1 ) . 1
] + 1 (√1 − x2 + x. −x ) − πx = x arcsin x − πx . 2 2 √1−x2 4 √1−x2 6 6
Câu 13 Có f ′(x) = 1 (2x. arctan x + (x2 + 1). 1 ) − πx − 1 = x arctan x − πx . 2 1+x2 4 2 4 1
Câu 14 Có ln f(x) = x. ln(arctan x) ⇒ f′(x) = ln(arctan x) + x. 1+x2 . f(x) arctan x
Do đó f ′(x) = (ln(arctan x) + x ) (arctan x)x. (1+x2).arctan x 20(x−1)(arccos(2x−x2))9
Câu 15 Có f ′(x) = 10(arccos(2x − x2))9. − 2−2x = . √1−(2x−x2)2 √1−(2x−x2)2
Câu 16 Có ln f(x) = 1 ln(2019x + 2020x2) ⇒ f′(x) = − 1 . ln(2019x + 2020x2) + 1 . 2019x ln2019+4040x . x f(x) x2 x 2019x+2020x2 1
Do đó f ′(x) = (− 1 . ln(2019x + 2020x2) + 1 . 2019x ln2019+4040x ) (2019x + 2020x2) x . x2 x 2019x+2020x2
Câu 17 Với x ≠ 0 ⇒ f ′(x) = 2x. sin 1 + x2. − 1 . cos 1 = 2x sin 1 − cos 1 . x x2 x x x 1 Tại điểm x = 0 có lim f(x)−f(0) x2 sin x −0 1 x→0 = limx→0
= limx→0 x sin = 0 ⇒ f′(0) = 0. x−0 x−0 x
Ta có điều phải chứng minh. Câu 18 Với f ′(x
f(x)−f(x0) ta có biến đổi: 0) = limx→x0 x−x0 f(x) = (f(x) − f(x f(x)−f(x0) 0)) + f(x0) = . (x − x x−x 0) + f(x0). 0 Suy ra lim f(x)−f(x0) x→x f(x) = limx→x [ x−x
. (x − x0) + f(x0)] = f′(x0).0 + f(x0) = f(x0). Do đó f(x) liên tục 0 0 0 tại điểm x0.
Điều ngược lại ta chỉ cần lấy một phản ví dụ:
Xét hàm số f(x) = |x| liên tục tại điểm x = 0 nhưng hàm số không có đạo hàm tại điểm x = 0 vì
f′(0+) = 1 ≠ f′(0−) = −1.
Câu 19 Với x > 2 ⇒ f(x) = (x − 2)sin2(3x + 1) ⇒ f ′(x) = sin2(3x + 1) + 6(x − 2) sin(3x + 1) cos(3x + 1).
Với x < 2 ⇒ f(x) = −(x − 2)sin2(3x + 1) ⇒ f ′(x) = −sin2(3x + 1) − 6(x − 2) sin(3x + 1) cos(3x + 1). Xét tại x = 2 có lim f(x)−f(2) (x−2)sin2(3x+1)−0 và x→2+ = lim x−2 x→2+ = sin27 ⇒ f′(2+) = sin27 x−2 lim f(x)−f(2) −(x−2)sin2(3x+1)−0 x→2− = lim x−2 x→2−
= −sin27 ⇒ f′(2−) = −sin27. x−2
Vậy hàm số không có đạo hàm tại x = 2.
BIÊN SOẠN: THẦY ĐẶNG THÀNH NAM – DUY NHẤT TẠI VTED.VN|5
sites.google.com/view/thichhocchuiofficial/
BIÊN SOẠN: THẦY ĐẶNG THÀNH NAM – DUY NHẤT TẠI VTED.VN|6 π Câu 21 Có lim f(x)−f(0) x2∣cos ∣ x −0 π x→0 = limx→0 = limx→0 x ∣ x−0 x−0 cos ∣ x = 0 ⇒ f ′(0) = 0.
Vì 0 ≤ ∣x ∣cos π ∣∣ = |x| . ∣cos π ∣ ≤ |x| → 0 ⇒ lim π x→0 x ∣cos ∣ = 0. x x x
Vậy hàm số có có đạo hàm tại điểm x = 0;
Tại điểm còn lại ta kiểm tra đạo hàm phải và đạo hàm trái: f(x) − f ( 2 ) 2021π π 2021 x2 ∣cos π ∣ x2 ∣∣sin( − )∣ 2 x ∣ lim = lim x = lim x→ + 2 x − 2 x→ + 2 x − 2 x→ + 2 2021π π 2x 2021 2021 2021 2021 2021 ( − ) . 2 x 2021π ∣ 2021π π 2021π π 2021πx ∣sin( − )∣ sin( − ) 2 x ∣ 2021πx 2 x = lim = lim . = π. x→ + 2 2 2021π − π x→ + 2 2 2021π − π 2021 2 x 2021 2 x Do đó f ′ ( + 2
) = π. Tương tự có f′ ( − 2
) = −π. Do đó hàm số không có đạo hàm tại điểm x = 2 . 2021 2021 2021 f(x) − f(2019x) f(x) − f(0) f(2019x) − f(0) lim = lim − lim Câu 22 Có x→0 x→0 x→0 x x x f(x) − f(0) f(2019x) − f(0) = lim − 2019 lim
= f′(0) − 2019f′(0) = −2018. x→0 x − 0 2019x→0 2019x − 0
Câu 24 Có y = xx ⇒ ln y = x ln x ⇒ y′ = ln x + 1 ⇒ y′ = (ln x + 1) xx. y
Do đó ln f(x) = xx ln x ⇒ f′(x) = xx. 1 + (xx)′. ln x = xx−1 + (ln x + 1) xx ln x = xx ( 1 + ln x (ln x + 1)) . f(x) x x
+) Nếu x ≥ 1 ⇒ 1 + ln x(ln x + 1) ≥ 1 > 0 ⇒ f ′(x) > 0. x x
+) Nếu 0 < x < 1 ⇒ 1 + (ln x + 1) ln x = (ln x + 1 )2 + 1 − 1 = (ln x + 1 )2 + 4−x > 0 ⇒ f ′(x) > 0. x 2 x 4 2 4x
Vậy f ′(x) > 0, ∀x > 0. Ta có điều phải chứng minh.
BIÊN SOẠN: THẦY ĐẶNG THÀNH NAM – DUY NHẤT TẠI VTED.VN|6
sites.google.com/view/thichhocchuiofficial/
BIÊN SOẠN: THẦY ĐẶNG THÀNH NAM – DUY NHẤT TẠI VTED.VN|7
Câu 25 a) Với x ≠ 0 ⇒ f ′(x) = −4x − 2x sin 1 + cos 1 . x x 2−x2(2+sin 1x )−2 Và lim f(x)−f(0) 1 x→0 = limx→0
= − limx→0 x (2 + sin ) = 0 ⇒ f′(0) = 0. x−0 x−0 x
Vì 0 ≤ ∣∣x (2 + sin 1 )∣ 1
x ∣ ≤ 3 |x| → 0 ⇒ limx→0 x (2 + sin ) = 0. x
Ta có điều phải chứng minh. Câu 26 Có lim f(x)−f(0) 1−1 x→0− = lim x−0 x→0− = 0 ⇒ f′(0−) = 0. x−0 ⎧ ln a; a > 1
Và lim f(x)−f(0) = lim xa+ax−1 = lim (axa−1 + ax ln a) = ⎨ 1; a = 1 ⇒ f′(0+) > f′(0−). x→0+ x−0 x→0+ x x→0+ ⎩ +∞;0 < a < 1
Do đó hàm số không có đạo hàm tại điểm x = 0. ′ 2 1 (√ 1−x ) − . (x+1)2 1+x 2√ 1−x Câu 27 Có f ′(x) = 1+x 1 2 = = − . 1+ 1−x 2√1−x2 1+(√ 1−x ) 1+x 1+x 1 1 1
f′(x) = . cos(ln x). cos(ln x) + sin(ln x). . − sin(ln x) + Câu 28 x x x 1 1 2cos2 (ln x)
= (cos2 (ln x) − sin2 (ln x) + 1) = (cos(2 ln x) + 1) = . x x x ′ ( 9−x2 )
Câu 29 Có f ′(x) = − 9+x2 = 36x = 6x . 2 √ (x2+9)√36x2 (x2+9)√x2 1−( 9−x2 ) 9+x2 ′ ( 2x3 ) − 6x2(x6−1) 6x2√(x6−1)2 Câu 31 Có f ′(x) = 1+x6 = (x6+1)2 = − . 2 2 (x6+1)(x6−1) √1−( 2x3 ) √1−( 2x3 ) 1+x6 1+x6 1
Câu 32 Có ln f(x) = x ln(tan x) ⇒ f′(x) = ln(tan x) + x. cos2x x(1+tan2x) tan x = ln(tan x) + tan x . f(x)
Do đó f ′(x) = (ln(tan x) + x(1+tan2x) ) (tan x)x. tan x
BIÊN SOẠN: THẦY ĐẶNG THÀNH NAM – DUY NHẤT TẠI VTED.VN|7
sites.google.com/view/thichhocchuiofficial/
BIÊN SOẠN: THẦY ĐẶNG THÀNH NAM – DUY NHẤT TẠI VTED.VN|8 Câu 34 Có 0 ≤ ∣ 1 1 Vì ∣(e3x − 1). sin ∣
3x ∣ ≤ ∣e3x − 1∣ → 0 ⇒ limx→0 f(x) = limx→0 (e3x − 1). sin = 0 = f(0). 3x
vậy hàm số liên tục tại điểm x = 0. lim f(x)−f(0) (e3x−1).sin 13x (e3x−1) 1 1 x→0 = limx→0 = 3 limx→0 . sin = 3 limx→0 sin . x−0 x 3x 3x 3x
Giới hạn trên không tồn tại vì xét x 1 1 n =
→ 0 (n → ∞) ⇒ limn→∞ sin
= limn→∞ sin(n2π) = 0 và 3n2π 3xn y 1 1 π n =
→ 0 (n → ∞) ⇒ limn→∞ sin = limn→∞ sin(n2π + ) = 1. 3(n2π+ π ) 3yn 2 2
Vậy hàm số không có đạo hàm tại điểm x = 0. Câu 35 Có
f′(x) = (2x − 6)arccot2x + (x2 − 6x). −2 − 1 . 2
− 3 . 8x − 2x + 1 + 2√3 = (2x − 6)arccot2x − 2x + 2√3. 1+(2x)2 4 1+(2x)2 2 1+4x2 √3 2 √3
Câu 36 Xét g(x) = ex (f(x) − 1) có g′(x) = (f ′(x) + f(x) − 1) ex < 0, ∀x ∈ R do đó hàm số này nghịch biến
trên R. Suy ra g(1) ≤ g(0) haye (f(1) − 1) ≤ −1 ⇔ f(1) ≤ e−1 .Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi g(x)là hàm hằng e
suy ra g(x) = ex (f(x) − 1) = g(0) = −1 ⇒ f(x) = 1 − e−x. Thử lại ta có f(x) + f ′(x) = 1khôngthỏa mãn điều
kiện đề bài. Do đó không tồn tại hàm fthỏa mãn điều kiện bài toán.
Câu 37 Xét hàm số F(x) = f (x + 1 ) − f(x)ta có F ′(x) = f ′ (x + 1 ) − f ′(x) ≥ 0nên F tăng. n n
Suy ra với mọi x1, x2 ∈ R, x1 > x2 ta có F(x1) > F(x2). Suy ra f (x 1 1 1 +
) − f(x1) > f (x2 + ) − f(x2) hay n n f(x 1 1 1+ n )−f(x1) f(x2+ n )−f(x2) 1 > 1 n n
Cho n → +∞ ta được f ′(x1) > f ′(x2)tức f ′là hàm đơn điệu tăng. Bài toán được chứng minh hoàn toàn. ⎛ 1 ⎞ 1 2 ⎜e x + 2 1 + 2⎟ + e x + 2 (2x + 4) ⎝ ⎠ (x + 2)2
Câu 38 Với x ≠ −2 ⇒ f ′(x) = . 2 ⎛ 1 ⎞ ⎜e x + 2 + 2⎟ ⎝ ⎠ 2x+4 1 Tại điểm x = −2 có lim f(x)−f(−2) e x+2 +2 2 và x→−2+ = lim x+2 x→−2+ = lim x+2 x→−2+ 1 = 0 ⇒ f′(−2+) = 0 e x+2 +2 2x+4 1 lim f(x)−f(−2) e x+2 +2 2 x→−2− = lim x+2 x→−2− = lim x+2 x→−2− 1 = 1 ⇒ f′(−2−) = 1. e x+2 +2
Do đó hàm số không có đạo hàm tại điểm x = −2.
Câu 39 Có |f (x + h) − f (x − h)| ≤ h2, ∀x ∈ R, ∀h > 0 ⇔ ∣ f(x+h)−f(x−h) ∣ ∣ h
∣ ≤ h, ∀x ∈ R, ∀h > 0.
Do đó theo định nghĩa giới hạn có lim f(x+h)−f(x−h) h→0
= 0 và theo định nghĩa đạo hàm có h lim f(x+h)−f(x) f(x)−f(x−h) h→0 + limh→0
= 0 ⇔ f′(x) + f′(x) = 0 ⇔ f′(x) = 0. (x+h)−x x−(x−h)
Ta có điều phải chứng minh. 1 − f(x) − f(0) e x2 t 1 1 Câu 40 Có limx→0 = limx→0 = limt→∞ = limt→∞ = 0 (t = ) ⇒ f′(0) = 0. x − 0 x et2 2tet2 x
BIÊN SOẠN: THẦY ĐẶNG THÀNH NAM – DUY NHẤT TẠI VTED.VN|8
sites.google.com/view/thichhocchuiofficial/
BIÊN SOẠN: THẦY ĐẶNG THÀNH NAM – DUY NHẤT TẠI VTED.VN|9 f(1 + 7x) − f(1 + 2x) f(1 + 7x) − 1 f(1 + 2x) − 1 2 = lim = lim − lim Câu 43 x→0 x x→0 x x→0 x f(1 + 7x) − 1 f(1 + 2x) − 1 2 = 7 lim − 2 lim
= 7f′(1) − 2f′(1) ⇔ f′(1) = . x→0 7x x→0 2x 5 f(1 + 5x) − f(1 + 3x) f(1 + 5x) − 1 f(1 + 3x) − 1 1 = lim = lim − lim Câu 44 x→0 x x→0 x x→0 x f(1 + 5x) − 1 f(1 + 3x) − 1 1 = 5 lim − 3 lim
= 5f′(1) − 3f′(1) ⇔ f′(1) = . x→0 5x x→0 3x 2 Câu 45 Có ⎧ f(x) − f(3) ⎪ x − 3 − 0 ⎪ ⎪ lim = lim = 1 ⇒ f′(3+) = 1 x→3+ x − 3 x→3+ x − 3 ⎨
⇒ f′(3) = f′(3+) = f′(3−) = 1. ⎪ ⎪ f(x) − f(3) (2 − x)(3 − x) − 0 ⎪ ⎩ lim = lim = 1 ⇒ f′(3−) = 1 x→3− x − 3 x→3− x − 3
Câu 47 Theo giả thiết thì với mọi x f(x)−f(x0) ∣
0 ∈ R ⇒ |f(x) − f(x0)| ≤ |x − x0| |sin(x − x0)| ⇒ 0 ≤ ∣∣ x−x0 ∣ ≤ |sin(x − x0)| , ∀x ≠ x0. Mặt khác |sin(x − x f(x)−f(x0)
0)| → 0 (x → x0) ⇒ x0 ∈ R ⇒ limx→x x−x = 0 ⇒ f′(x 0
0) = 0, ∀x0 ∈ R ⇒ f(x) = const. 0
Thử lại thấy thoả mãn. Vậy hàm số cần tìm là hàm số hằng.
Câu 49 Với x ≠ 0 ⇒ f ′(x) = 2x cos 1 + 1 sin 1 ln(1 + x2). 1+x2 x x2 x ln(1+x2) cos 1x −0 Và lim f(x)−f(0) ln(1+x2) 1 x→0 = limx→0 = limx→0
. x cos = 1.0 = 0 ⇒ f′(0) = 0. x−0 x−0 x2 x
Để xét tính liên tục của hàm số f ′(x) tại điểm x = 0. Xét giới hạn: lim 2x 1 1 1 x→0 f ′(x) = limx→0 ( cos + sin ln(1 + x2)) . 1+x2 x x2 x +) Chọn dãy x 1 n =
→ 0 (n → +∞) ⇒ limn→+∞ f′(xn) = 0. 2nπ +) Chọn dãy y 1 n = π
→ 0 (n → +∞) ⇒ limn→+∞ f′(yn) = 1. +2nπ 2 Do đó lim
không tồn tại, vì vậy hàm số
không liên tục tại điểm x→0 f ′(x) f′(x) x = 0.
Câu 51 Có f(x)f(x) = x ⇒ f(x) ln f(x) = ln x.
Lấy đạo hàm hai vế có: f ′(x) ln f(x) + f(x). f′(x) = 1 ⇔ f ′(x) = 1 ⇒ f′(x) = 1 . f(x) x x(1+ln f(x)) x(1+ lnx ) f(x) 2020
Câu 52 Theo định nghĩa đạo hàm ta cóf ′(1) = lim f(x)−f(1) x→1
= limx→1 ∏ (x − k) = −2019!. x−1 k=2
Câu 53 Ta có f(0) = 0và f ′(0) = a1 + 2a2+. . . +nanvậy ta xét |f′(0)| = lim ∣ f(x)−f(0) ∣ ∣ f(x) ∣ sin x
x→0 ∣ x−0 ∣ = limx→0 ∣ x ∣ ≤ limx→0 ∣∣ ∣ x ∣ = 1.
Do đó |a1 + 2a2+. . . +nan| ≤ 1.
BIÊN SOẠN: THẦY ĐẶNG THÀNH NAM – DUY NHẤT TẠI VTED.VN|9
sites.google.com/view/thichhocchuiofficial/
BIÊN SOẠN: THẦY ĐẶNG THÀNH NAM – DUY NHẤT TẠI VTED.VN|10 (x − 1)ex2; x ⩾ 1 Câu 54 Có f(x) = {
⇒ lim f(x) = lim f(x) = f(1) = 0 ⇒ f(x) liên tục tại điểm x = 1. (1 − x)ex2; x < 1 x→1+ x→1− ⎧ ⎪ f(x) − f(1) (x − 1)ex2 − 0 ⎪ ⎪ lim = lim = lim ex2 = e ⇒ f′(1+) = e x − 1 x − 1 Mặt khác x→1+ x→1+ x→1+
. Do đó hàm số không ⎨ ⎪ ⎪ (1 − x)ex2 − 0 ⎪ f(x) − f(1) ⎪ ⎩ lim = lim
= lim −ex2 = −e ⇒ f′(1−) = −e x→1− x − 1 x→1− x − 1 x→1−
có đạo hàm tại điểm x = 1.
Câu 55 Có f(x) = x liên tục tại mọi điểm x ≠ 0; xét tại điểm x = 0 có 1 1+e x lim x x Do đó hàm x→0+ f(x) = limx→0+
1 = 0; limx→0− f(x) = limx→0−
1 = 0 ⇒ limx→0 f(x) = f(0) = 0. 1+e x 1+e x
số liên tục tại mọi điểm. ⎧ ⎪ f(x) − f(0) 1 ⎪ ⎪ lim = lim = 0 ⇒ f′(0+) = 0 x→0+ x − 0 x→0+ Xét đạo hàm 1 + e 1x
⇒ f(x) không có đạo hàm tại điểm ⎨ x = 0. ⎪ ⎪ f(x) − f(0) 1 ⎪ ⎪ ⎩ lim = lim = 1 ⇒ f′(0−) = 1 x→0− x − 0 x→0− 1 + e 1x Câu 57 Có lim f(x)−f(a) (x−a).g(x)−0 x→a = limx→a
= limx→a g(x) = g(a) ⇒ f′(a) = g(a). x−a x−a Câu 61 Có sin x lim f(x)−f(0) x −1 sin x−x cos x−1 − sin x x→0 = limx→0 = limx→0 = limx→0 = limx→0 = 0 ⇒ f′(0) = 0. x−0 x x2 2x 2
f′(x) = xcosx−sinx với x ≠ 0. x2 Có lim f′(x)−f′(0) x cos x−sin x (cos x−x sin x)−cos x 1 sin x 1 1 x→0 = limx→0 = limx→0 = − limx→0 = − ⇒ f′′(0) = − . x−0 x3 3x2 3 x 3 3
BIÊN SOẠN: THẦY ĐẶNG THÀNH NAM – DUY NHẤT TẠI VTED.VN|10
sites.google.com/view/thichhocchuiofficial/