TopStudy

Đáp án và lời giải

Bài tập Tính đạo hàm bằng định nghĩa (tại một điểm và trên một khoảng) lớp 11 (có lời giải)

Về trang đề

Câu 1

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

Xét ∆x là số gia của biến số tại điểm x0_{0}= 3.

Ta có ∆y = f(3 + ∆x) – f(3)

= 3(3 + ∆x)2^{2} + 2(3 + ∆x) – 1 – (3 ∙ 32^{2} + 2 ∙ 3 – 1)

= 27 + 18∆x + 3(∆x)2^{2} + 6 + 2∆x – 33

= 3(∆x)2^{2} + 20∆x.

Câu 2

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Hình minh hoạ

Câu 3

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B

Xét ∆x là số gia của biến số tại điểm x0_{0}= 1.

Ta có ∆y = f(1 + ∆x) – f(1) = (1+Δx)3−1(1 +Δx)+2−0=(Δx)3+3Δx+3(Δx)23+Δx\frac{{(1+Δ\text{x})}^{3}-1}{(\text{1 +}Δ\text{x})+2}-0=\frac{{(Δx)}^{3}+3Δx+3{(Δx)}^{2}}{3+Δ\text{x}}.

Suy ra ΔyΔx=(Δx)2+3+3ΔxΔx+3\frac{\text{Δy}}{\text{Δx}}=\frac{{(Δ\text{x})}^{2}+3+3Δ\text{x}}{Δ\text{x}+3}.

Ta thấy lim⁡Δx→0ΔyΔx=lim⁡Δx→0(Δx)2+3+3ΔxΔx+3=1\underset{\text{Δx}\rightarrow 0}{\lim }\frac{\text{Δy}}{\text{Δx}}=\underset{Δ\text{x}\rightarrow 0}{\lim }\frac{{(Δ\text{x})}^{2}+3+3Δ\text{x}}{Δ\text{x}+3}=1.

Vậy f*'*(1) = 1.

Câu 4

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C

Xét ∆x là số gia của biến số tại điểm x0_{0}= 3.

Ta có ∆y = f(3 + ∆x) – f(3) = 3+Δx−2−1=1+Δx−1\sqrt{3+Δ\text{x}-2}-1=\sqrt{1+Δ\text{x}}-1.

Suy ra ΔyΔx=1+Δx−1Δx\frac{\text{Δy}}{\text{Δx}}=\frac{\sqrt{1+Δ\text{x}}-1}{Δ\text{x}}.

Câu 5

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Hình minh hoạ

Hình minh hoạ

Câu 6

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C

Xét ∆x là số gia của biến số tại điểm x0_{0}= π2\frac{\text{π}}{\text{2}}.

Ta có ∆y = f(π2\frac{\text{π}}{\text{2}}+ ∆x) – f(π2\frac{\text{π}}{\text{2}}) = sin (π2\frac{\text{π}}{\text{2}}+ ∆x) – 1 = cos (∆x) – 1.

Suy ra ΔyΔx=cos⁡(Δx)−1Δx\frac{\text{Δy}}{\text{Δx}}=\frac{\cos (Δ\text{x})-1}{\text{Δx}}.

Ta thấy lim⁡Δx→0ΔyΔx=lim⁡Δx→0cos⁡(Δx)−1Δx=0\underset{\text{Δx}\rightarrow 0}{\lim }\frac{\text{Δy}}{\text{Δx}}=\underset{Δ\text{x}\rightarrow 0}{\lim }\frac{\cos (Δ\text{x})-1}{\text{Δx}}=0.

Vậy f*'*(π2\frac{\text{π}}{\text{2}}) = 0.

Câu 7

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

Xét ∆x là số gia của biến số tại điểm x0_{0}= 3.

Ta có ∆y = f(3 + ∆x) – f(3) = 3+Δx−3\sqrt{3+\text{Δx}}-\sqrt{3}.

Suy ra ΔyΔx=3+Δx−3Δx=ΔxΔx(3+Δx+3)=13+Δx+3\frac{\text{Δy}}{\text{Δx}}=\frac{\sqrt{3+Δ\text{x}}-\sqrt{3}}{\text{Δx}}=\frac{Δ\text{x}}{\text{Δx}(\sqrt{3+Δ\text{x}}+\sqrt{3})}=\frac{1}{\sqrt{3+Δ\text{x}}+\sqrt{3}}.

Ta thấy lim⁡Δx→0ΔyΔx=lim⁡Δx→013+Δx+3=123\underset{\text{Δx}\rightarrow 0}{\lim }\frac{\text{Δy}}{\text{Δx}}=\underset{Δ\text{x}\rightarrow 0}{\lim }\frac{1}{\sqrt{3+Δ\text{x}}+\sqrt{3}}=\frac{1}{2\sqrt{3}}.

Vậy f*'*(3) = 123\frac{1}{2\sqrt{3}}.

Câu 8

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: D

Xét ∆x là số gia của biến số tại điểm x0_{0}= 2.

Ta có ∆y = f(2 + ∆x) – f(2) = (2 + ∆x)4^{4} – 5 – 11 = (∆x)4^{4} + 8(∆x)3^{3} + 24(∆x)2^{2} + 32∆x.

Suy ra ΔyΔx=(Δx)4+8(Δx)3+24(Δx)2+32ΔxΔx=(Δx)3+8(Δx)2+24Δx+32\frac{\text{Δy}}{\text{Δx}}=\frac{{(\text{Δx})}^{4}+8{(\text{Δx})}^{3}+24{(\text{Δx})}^{2}+32\text{Δx}}{\text{Δx}}={(\text{Δx})}^{3}+8{(\text{Δx})}^{2}+24\text{Δx}+32.

Ta thấy lim⁡Δx→0ΔyΔx=lim⁡Δx→0(Δx)3+8(Δx)2+24Δx+32=32\underset{\text{Δx}\rightarrow 0}{\lim }\frac{\text{Δy}}{\text{Δx}}=\underset{Δ\text{x}\rightarrow 0}{\lim }{(\text{Δx})}^{3}+8{(\text{Δx})}^{2}+24\text{Δx}+32=32.

Vậy f*'*(2) = 32.

Câu 9

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: D

Xét ∆x là số gia của biến số tại điểm x0_{0}= 10.

Ta có ∆y = f(10 + ∆x) – f(10) = Δx + 9−3\sqrt{\text{Δx + 9}}-3.

Suy ra ΔyΔx=Δx + 9−3Δx=ΔxΔx(Δx + 9+3)=1Δx + 9+3\frac{\text{Δy}}{\text{Δx}}=\frac{\sqrt{Δ\text{x + 9}}-3}{\text{Δx}}=\frac{Δ\text{x}}{\text{Δx}(\sqrt{Δ\text{x + 9}}+3)}=\frac{1}{\sqrt{Δ\text{x + 9}}+3}.

Ta thấy lim⁡Δx→0ΔyΔx=lim⁡Δx→0=1Δx + 9+3=16\underset{\text{Δx}\rightarrow 0}{\lim }\frac{\text{Δy}}{\text{Δx}}=\underset{Δ\text{x}\rightarrow 0}{\lim }=\frac{1}{\sqrt{Δ\text{x + 9}}+3}=\frac{1}{6}.

Vậy f*'*(10) = .

Câu 10

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Hình minh hoạ

Câu 11

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

Ta có f(3) = 3 ⋅ 32^{2} + 2 ⋅ 3 – 1 = 32

Lại có: f(x) – f(3) = (3x2^{2} + 2x – 1) – 32 = 3x2^{2} + 2x – 33 = (x – 3)(3x + 11)

Với x ≠ 3 ⇒ f'(3) = lim⁡x→3f(x)−f(3)x−3=lim⁡x→3(x−3)(3x+11)x−3\mathop {\lim }\limits_{x \to 3} \frac{{f\left( x \right) - f\left( 3 \right)}}{{x - 3}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 3} \frac{{\left( {x - 3} \right)\left( {3x + 11} \right)}}{{x - 3}}

= lim⁡x→3(3x+11)\mathop {\lim }\limits_{x \to 3} \left( {3x + 11} \right) = 3 ⋅ 3 + 11 = 20.

Câu 12

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là: B

Tập xác định của hàm số là D = ℝ \ {43}\left\{ {\frac{4}{3}} \right\}.

Do x0_{0} = 2 ∈ D, hàm số xác định tại x0_{0} = 2

Ta có: f(2) = 13⋅2−4=12\frac{1}{{3 \cdot 2 - 4}} = \frac{1}{2}

Theo định nghĩa đạo hàm, ta có: f′(2) = lim⁡x→2f(x)−f(2)x−2=lim⁡x→213x−4−12x−2\mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{{f\left( x \right) - f\left( 2 \right)}}{{x - 2}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{{\frac{1}{{3x - 4}} - \frac{1}{2}}}{{x - 2}}

Mà: 13x−2−12=2−(3x−4)2(3x−4)=6−3x2(3x−4)\frac{1}{{3x - 2}} - \frac{1}{2} = \frac{{2 - \left( {3x - 4} \right)}}{{2\left( {3x - 4} \right)}} = \frac{{6 - 3x}}{{2\left( {3x - 4} \right)}} = −3(x−2)2(3x−4)\frac{{ - 3\left( {x - 2} \right)}}{{2\left( {3x - 4} \right)}}

⇒ f′(2) = lim⁡x→2−3(x−2)2(3x−4)(x−2)=lim⁡x→2−32(3x−4)\mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{{ - 3\left( {x - 2} \right)}}{{2\left( {3x - 4} \right)\left( {x - 2} \right)}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{{ - 3}}{{2\left( {3x - 4} \right)}}

Thay x = 2, ta có: f′(2) = −32(3⋅2−4)=−32⋅2=−34\frac{{ - 3}}{{2\left( {3 \cdot 2 - 4} \right)}} = \frac{{ - 3}}{{2 \cdot 2}} = - \frac{3}{4}.

Câu 13

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là: C

Lấy điểm x0_{0} ∈ ℝ bất kỳ

Ta có: f(x) – f(x0_{0}) = cx2^{2} – cx0_{0}2^{2} = c(x2^{2} – x0_{0}2^{2}) = c(x – x0_{0})(x + x0_{0})

Với x ≠ x0_{0}, ta có tỉ số: f(x)−f(x0)x−x0=c(x−x0)(x+x0)x−x0\frac{{f\left( x \right) - f\left( {{x_0}} \right)}}{{x - {x_0}}} = \frac{{c\left( {x - {x_0}} \right)\left( {x + {x_0}} \right)}}{{x - {x_0}}} = c(x + x0_{0})

⇒ f'(x0_{0}) = lim⁡x→x0f(x)−f(x0)x−x0=lim⁡x→x0[c(x+x0)]\mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} \frac{{f\left( x \right) - f\left( {{x_0}} \right)}}{{x - {x_0}}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} \left[ {c\left( {x + {x_0}} \right)} \right] = c(x0_{0} + x0_{0}) = 2cx0_{0}

Vì x0_{0} là điểm bất kỳ thuộc ℝ, nên đạo hàm của hàm số trên ℝ là: y′ = f′(x) = 2cx.

Câu 14

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là: B

Tập xác định của hàm số là D = ℝ \{–2}

Do x0_{0} = 1 ∈ D, hàm số xác định tại x0_{0} = 1

Ta có: f(1) = 13−11+2\frac{{{1^3} - 1}}{{1 + 2}} = 0

Theo định nghĩa đạo hàm, ta có:

f′(1) = lim⁡x→1f(x)−f(1)x−1=lim⁡x→1x3−1x+2−0x−1=lim⁡x→1x3−1(x+2)(x−1)\mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{f\left( x \right) - f\left( 1 \right)}}{{x - 1}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{\frac{{{x^3} - 1}}{{x + 2}} - 0}}{{x - 1}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{{x^3} - 1}}{{\left( {x + 2} \right)\left( {x - 1} \right)}}

Áp dụng hằng đẳng thức x3^{3} – 1 = (x – 1)(x2^{2} + x + 1):

f′(1) = lim⁡x→1(x−1)(x2+x+1)(x+2)(x−1)=lim⁡x→1x2+x+1x+2\mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{\left( {x - 1} \right)\left( {{x^2} + x + 1} \right)}}{{\left( {x + 2} \right)\left( {x - 1} \right)}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{{x^2} + x + 1}}{{x + 2}}

Thay x = 1 vào giới hạn: f′(1) = 12+1+11+2=33\frac{{{1^2} + 1 + 1}}{{1 + 2}} = \frac{3}{3} = 1.

Câu 15

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

Ta có: f(3) = 3−2\sqrt {3 - 2} = 1

Do đó: f(x) – f(3) = x−2\sqrt {x - 2} – 1

Với x ≠ 3

⇒ f'(3) = lim⁡x→3f(x)−f(3)x−3=lim⁡x→3x−2−1x−3\mathop {\lim }\limits_{x \to 3} \frac{{f\left( x \right) - f\left( 3 \right)}}{{x - 3}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 3} \frac{{\sqrt {x - 2} - 1}}{{x - 3}}

Nhân liên hợp cả tử và mẫu với x−2+1\sqrt {x - 2} + 1:

lim⁡x→3(x−2−1)(x−2+1)(x−3)(x−2+1)\mathop {\lim }\limits_{x \to 3} \frac{{\left( {\sqrt {x - 2} - 1} \right)\left( {\sqrt {x - 2} + 1} \right)}}{{\left( {x - 3} \right)\left( {\sqrt {x - 2} + 1} \right)}} = lim⁡x→3(x−2)−1(x−3)(x−2+1)\mathop {\lim }\limits_{x \to 3} \frac{{\left( {x - 2} \right) - 1}}{{\left( {x - 3} \right)\left( {\sqrt {x - 2} + 1} \right)}}

= lim⁡x→3x−3(x−3)(x−2+1)=lim⁡x→31x−2+1\mathop {\lim }\limits_{x \to 3} \frac{{x - 3}}{{\left( {x - 3} \right)\left( {\sqrt {x - 2} + 1} \right)}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 3} \frac{1}{{\sqrt {x - 2} + 1}} = 13−2+1=12\frac{1}{{\sqrt {3 - 2} + 1}} = \frac{1}{2}.

Câu 16

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Đúng

  • c) Sai

  • d) Sai

Đáp án: a) Đúng. b) Đúng. c) Sai. d) Sai.

a) Đúng. Ta có: f(1) = 12^{2} + 2 ⋅ 1 = 3

Theo định nghĩa đạo hàm của hàm số f(x) tại điểm x0_{0} = 1, ta có:

f′(1) = lim⁡x→1f(x)−f(1)x−1\mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{f\left( x \right) - f\left( 1 \right)}}{{x - 1}}.

b) Đúng. Thay f(x) = x2^{2} + 2x và f(1) = 3 vào công thức định nghĩa, ta được:

f′(1) = lim⁡x→1x2+2x−3x−1\mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{{x^2} + 2x - 3}}{{x - 1}}.

c) Sai. Phân tích tử thức thành nhân tử ta có: x2^{2} + 2x – 3 = (x – 1)(x + 3)

Do đó: f′(1) = lim⁡x→1(x−1)(x+3)x−1=lim⁡x→1(x+3)≠lim⁡x→1(x+4)\mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{\left( {x - 1} \right)\left( {x + 3} \right)}}{{x - 1}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \left( {x + 3} \right) \ne \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \left( {x + 4} \right).

d) Sai. Giá trị đạo hàm tại x0_{0} = 1 là:

f′(1) = lim⁡x→1(x+3)\mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \left( {x + 3} \right) = 1 + 3 = 4

Do đó a = 4. Vì 4 < 5 nên khẳng định a > 5 là Sai.

Câu 17

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Sai

  • c) Đúng

  • d) Đúng

Đáp án: a) Đúng. b) Sai. c) Đúng. d) Đúng.

a) Đúng. Theo định nghĩa đạo hàm của hàm số f(x) tại điểm x0_{0}, ta có:

f′(x0_{0}) = lim⁡x→x0f(x)−f(x0)x−x0\mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} \frac{{f\left( x \right) - f\left( {{x_0}} \right)}}{{x - {x_0}}}.

b) Sai. Ta có: f′(1) = lim⁡x→1f(x)−f(1)x−1=lim⁡x→12x3−2⋅13x−1=lim⁡x→12(x3−1)x−1\mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{f\left( x \right) - f\left( 1 \right)}}{{x - 1}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{2{x^3} - 2 \cdot {1^3}}}{{x - 1}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{2\left( {{x^3} - 1} \right)}}{{x - 1}}

= lim⁡x→12(x−1)(x2+x+1)x−1=lim⁡x→12(x2+x+1)\mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{2\left( {x - 1} \right)\left( {{x^2} + x + 1} \right)}}{{x - 1}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} 2\left( {{x^2} + x + 1} \right)= 2(12^{2} + 1 + 1) = 6 ≠ –6.

c) Đúng. Ta có: f′(0) = lim⁡x→0f(x)−f(0)x−0=lim⁡x→02x3−0x=lim⁡x→02x2\mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{f\left( x \right) - f\left( 0 \right)}}{{x - 0}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{2{x^3} - 0}}{x} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} 2{x^2} = 2 ⋅ 02^{2} = 0

Do đó f′(0) = 0.

d) Đúng. Ta có: f′(2) = lim⁡x→2f(x)−f(2)x−2=lim⁡x→22x3−2⋅23x−2=lim⁡x→22(x3−8)x−2\mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{{f\left( x \right) - f\left( 2 \right)}}{{x - 2}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{{2{x^3} - 2 \cdot {2^3}}}{{x - 2}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{{2\left( {{x^3} - 8} \right)}}{{x - 2}}

= lim⁡x→22(x−2)(x2+2x+4)x−2=lim⁡x→22(x2+2x+4)\mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{{2\left( {x - 2} \right)\left( {{x^2} + 2x + 4} \right)}}{{x - 2}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 2} 2\left( {{x^2} + 2x + 4} \right)

= 2(22^{2} + 2 ⋅ 2 + 4) = 2 ⋅ 12 = 24

Do đó f′(2) = 24.

Câu 18

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Đúng

  • c) Sai

  • d) Sai

Đáp án: a) Đúng. b) Đúng. c) Sai. d) Sai.

a) Đúng. Với bất kì x0_{0} ≠ 1, ta có:

f′(x0_{0}) = lim⁡x→x0f(x)−f(x0)x−x0=lim⁡x→x021−x−21−x0x−x0\mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} \frac{{f\left( x \right) - f\left( {{x_0}} \right)}}{{x - {x_0}}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} \frac{{\frac{2}{{1 - x}} - \frac{2}{{1 - {x_0}}}}}{{x - {x_0}}}

= lim⁡x→x02(x−x0)(1−x)(1−x0)(x−x0)=lim⁡x→x02(1−x)(1−x0)=2(1−x0)2\mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} \frac{{2\left( {x - {x_0}} \right)}}{{\left( {1 - x} \right)\left( {1 - {x_0}} \right)\left( {x - {x_0}} \right)}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} \frac{2}{{\left( {1 - x} \right)\left( {1 - {x_0}} \right)}} = \frac{2}{{{{\left( {1 - {x_0}} \right)}^2}}}

⇒ f′(x0_{0}) = 2(1−x0)2\frac{2}{{{{\left( {1 - {x_0}} \right)}^2}}}

Vậy f′(x0_{0}) = 2(1−x0)2\frac{2}{{{{\left( {1 - {x_0}} \right)}^2}}} trên các khoảng (−∞- \infty; 1) và (1; +∞+ \infty).

b) Đúng. Với x = 2 ⇒ f′(2) = 2(1−2)2\frac{2}{{{{\left( {1 - 2} \right)}^2}}} = 2.

c) Sai. Với x = 3 ⇒ f′(3) = 2(1−3)2=12\frac{2}{{{{\left( {1 - 3} \right)}^2}}} = \frac{1}{2} ≠ 13\frac{1}{3}.

d) Sai. Theo câu b) và câu c), f′(2) = 2 và f′(3) = 12\frac{1}{2}

⇒ f′(2) + f′(3) = 2 + 12\frac{1}{2} = 52\frac{5}{2} ≠ 32\frac{3}{2}.

Câu 19

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Đúng

  • c) Đúng

  • d) Sai

Đáp án: a) Đúng. b) Đúng. c) Đúng. d) Sai.

a) Đúng. Thay x = 2 vào hàm số f(x): f(2) = 22^{2} – 4 ⋅ 2 + 3 = 4 – 8 + 3 = –1.

b) Đúng. Với x ≠ 2, ta có:

f(x)−f(2)x−2=(x2−4x+3)−(−1)x−2\frac{{f\left( x \right) - f\left( 2 \right)}}{{x - 2}} = \frac{{\left( {{x^2} - 4x + 3} \right) - \left( { - 1} \right)}}{{x - 2}} = x2−4x+4x−2=(x−2)2x−2\frac{{{x^2} - 4x + 4}}{{x - 2}} = \frac{{{{\left( {x - 2} \right)}^2}}}{{x - 2}} = x – 2.

c) Đúng. Theo định nghĩa đạo hàm tại x0_{0} = 2:

f′(2) = lim⁡x→2f(x)−f(2)x−2=lim⁡x→2(x−2)\mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{{f\left( x \right) - f\left( 2 \right)}}{{x - 2}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \left( {x - 2} \right) = 2 – 2 = 0.

d) Sai. Ta có: f(3) = 32^{2} – 4 ⋅ 3 + 3 = 0

Theo định nghĩa đạo hàm tại x0_{0} = 3:

f′(3) = lim⁡x→3f(x)−f(3)x−3=lim⁡x→3x2−4x+3x−3\mathop {\lim }\limits_{x \to 3} \frac{{f\left( x \right) - f\left( 3 \right)}}{{x - 3}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 3} \frac{{{x^2} - 4x + 3}}{{x - 3}} = lim⁡x→3(x−1)(x−3)x−3=lim⁡x→3(x−1)\mathop {\lim }\limits_{x \to 3} \frac{{\left( {x - 1} \right)\left( {x - 3} \right)}}{{x - 3}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 3} \left( {x - 1} \right) = 3 – 1 = 2 ≠ 3

Vậy f′(3) = 2.

Câu 20

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Đúng

  • c) Đúng

  • d) Sai

Đáp án: a) Đúng. b) Đúng. c) Đúng. d) Sai.

a) Đúng. Với x ≠ x0_{0}, ta có: f(x)−f(x0)x−x0=(−x2+3x−2)−(−x20+3x0−2)x−x0\frac{{f\left( x \right) - f\left( {{x_0}} \right)}}{{x - {x_0}}} = \frac{{\left( { - {x^2} + 3x - 2} \right) - \left( { - {x^2}_0 + 3{x_0} - 2} \right)}}{{x - {x_0}}}

= −(x2−x20)+3(x−x0)x−x0\frac{{ - \left( {{x^2} - {x^2}_0} \right) + 3\left( {x - {x_0}} \right)}}{{x - {x_0}}} = −(x−x0)(x+x0)+3(x−x0)x−x0\frac{{ - \left( {x - {x_0}} \right)\left( {x + {x_0}} \right) + 3\left( {x - {x_0}} \right)}}{{x - {x_0}}} = –(x + x0_{0}) + 3

b) Đúng. Theo định nghĩa đạo hàm tại điểm x0_{0} ∈ ℝ bất kỳ:

f′(x0_{0}) = lim⁡x→x0f(x)−f(x0)x−x0=lim⁡x→x0[−(x+x0)+3]\mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} \frac{{f\left( x \right) - f\left( {{x_0}} \right)}}{{x - {x_0}}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} \left[ { - \left( {x + {x_0}} \right) + 3} \right] = –(x0_{0} + x0_{0}) + 3 = –2x0_{0} + 3

Do đó, hàm số có đạo hàm trên ℝ là f′(x) = –2x + 3.

c) Đúng. Thay x0_{0} = 0 vào công thức đạo hàm f′(x) = –2x + 3: f′(0) = –2 ⋅ 0 + 3 = 3.

d) Sai. Thay x0_{0} = 1 vào công thức đạo hàm f′(x) = –2x + 3: f′(1) = –2 ⋅ 1 + 3 = 1 ≠ 2.

Câu 21

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 0

Đáp án: 0

Xét hàm số y = f(x) = 1. Lấy x0_{0} bất kì thuộc ℝ

Vì f(x) = 1 với mọi x nên f(x0_{0}) = 1

Ta có: lim⁡x→x0f(x)−f(x0)x−x0=lim⁡x→x01−1x−x0\mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} \frac{{f\left( x \right) - f\left( {{x_0}} \right)}}{{x - {x_0}}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} \frac{{1 - 1}}{{x - {x_0}}} = 0 ⇒ f′(x0_{0}) = 0.

Vậy y′ = 0.

Câu 22

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 9

Đáp án: 9

Ta có f(2) = 2 ⋅ 22^{2} + 2 + 1 = 11.

Theo định nghĩa đạo hàm của hàm số tại x0_{0} = 2:

f′(2) = lim⁡x→2f(x)−f(2)x−2=lim⁡x→2(2x2+x+1)−11x−2\mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{{f\left( x \right) - f\left( 2 \right)}}{{x - 2}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{{\left( {2{x^2} + x + 1} \right) - 11}}{{x - 2}}

= lim⁡x→22x2+x−10x−2=lim⁡x→2(x−2)(2x+5)x−2=lim⁡x→2(2x+5)\mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{{2{x^2} + x - 10}}{{x - 2}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{{\left( {x - 2} \right)\left( {2x + 5} \right)}}{{x - 2}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \left( {2x + 5} \right)

= 2 ⋅ 2 + 5 = 9

Vậy f′(2) = 9.

Câu 23

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 0,06

Đáp án: 0,06

Ta có f(0) = 14\frac{1}{4}

Theo định nghĩa đạo hàm của hàm số tại x0_{0} = 0:

f′(0) = lim⁡x→0f(x)−f(0)x−0=lim⁡x→03−4−x4−14x\mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{f\left( x \right) - f\left( 0 \right)}}{{x - 0}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{\frac{{3 - \sqrt {4 - x} }}{4} - \frac{1}{4}}}{x} = lim⁡x→03−4−x−14x=lim⁡x→02−4−x4x\mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{3 - \sqrt {4 - x} - 1}}{{4x}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{2 - \sqrt {4 - x} }}{{4x}}

Nhân cả tử và mẫu với biểu thức liên hợp (2+4−x)\left( {2 + \sqrt {4 - x} } \right):

⇒ f′(0) = lim⁡x→04−(4−x)4x(2+4−x)=lim⁡x→0x4x(2+4−x)\mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{4 - \left( {4 - x} \right)}}{{4x\left( {2 + \sqrt {4 - x} } \right)}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{x}{{4x\left( {2 + \sqrt {4 - x} } \right)}}

= lim⁡x→014(2+4−x)=14(2+4−0)=14(2+2)=116\mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{1}{{4\left( {2 + \sqrt {4 - x} } \right)}} = \frac{1}{{4\left( {2 + \sqrt {4 - 0} } \right)}} = \frac{1}{{4\left( {2 + 2} \right)}} = \frac{1}{{16}} ≈ 0,06.

Vậy f′(0) ≈ 0,06.

Câu 24

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 2

Đáp án: 2

Ta có f(0) = 0

Theo định nghĩa đạo hàm của hàm số tại x0_{0} = 0:

f′(0) = lim⁡x→0f(x)−f(0)x−0=lim⁡x→04x2+1−1x−0x=lim⁡x→04x2+1−1x2\mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{f\left( x \right) - f\left( 0 \right)}}{{x - 0}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{\frac{{\sqrt {4{x^2} + 1} - 1}}{x} - 0}}{x} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{\sqrt {4{x^2} + 1} - 1}}{{{x^2}}}

Nhân cả tử và mẫu với biểu thức liên hợp (4x2+1+1)\left( {\sqrt {4{x^2} + 1} + 1} \right):

⇒ f′(0) = lim⁡x→0=(4x2+1)−1x2(4x2+1+1)=lim⁡x→04x2x2(4x2+1+1)=lim⁡x→044x2+1+1\mathop {\lim }\limits_{x \to 0} = \frac{{\left( {4{x^2} + 1} \right) - 1}}{{{x^2}\left( {\sqrt {4{x^2} + 1} + 1} \right)}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{4{x^2}}}{{{x^2}\left( {\sqrt {4{x^2} + 1} + 1} \right)}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{4}{{\sqrt {4{x^2} + 1} + 1}}

= 44⋅02+1+1=41+1\frac{4}{{\sqrt {4 \cdot {0^2} + 1} + 1}} = \frac{4}{{1 + 1}} = 2.

Vậy f′(0) = 2.

Câu 25

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 0,5

Đáp án: 0,5

Ta có f(0) = 0

Theo định nghĩa đạo hàm của hàm số tại x0_{0} = 0:

f′(0) = lim⁡x→0f(x)−f(0)x−0=lim⁡x→0x3+x2+1−1x−0x=lim⁡x→0x3+x2+1−1x2\mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{f\left( x \right) - f\left( 0 \right)}}{{x - 0}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{\frac{{\sqrt {{x^3} + {x^2} + 1} - 1}}{x} - 0}}{x} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{\sqrt {{x^3} + {x^2} + 1} - 1}}{{{x^2}}}

Nhân cả tử và mẫu với biểu thức liên hợp x3+x2+1+1\sqrt {{x^3} + {x^2} + 1} + 1:

⇒ f′(0) = lim⁡x→0(x3+x2+1)−1x2(x3+x2+1+1)=lim⁡x→0x3+x2x2(x3+x2+1+1)\mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{\left( {{x^3} + {x^2} + 1} \right) - 1}}{{{x^2}\left( {\sqrt {{x^3} + {x^2} + 1} + 1} \right)}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{{x^3} + {x^2}}}{{{x^2}\left( {\sqrt {{x^3} + {x^2} + 1} + 1} \right)}}

= lim⁡x→0x2(x+1)x2(x3+x2+1+1)=lim⁡x→0x+1(x3+x2+1+1)\mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{{x^2}\left( {x + 1} \right)}}{{{x^2}\left( {\sqrt {{x^3} + {x^2} + 1} + 1} \right)}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{x + 1}}{{\left( {\sqrt {{x^3} + {x^2} + 1} + 1} \right)}}

= 0+103+02+1+1=11+1=12\frac{{0 + 1}}{{\sqrt {{0^3} + {0^2} + 1} + 1}} = \frac{1}{{1 + 1}} = \frac{1}{2} = 0,5.

Vậy f′(0) = 0,5.