Giải bài tập SBT Toán 11 Bài 1: Định nghĩa và ý nghĩa của đạo hàm
eLib xin giới thiệu đến quý thầy cô giáo và các em học sinh nội dung giải bài tập bài Định nghĩa và ý nghĩa của đạo hàm SBT Đại số 11 bên dưới đây. Thông qua tài liệu này các em vừa ôn tập được kiến thức vừa nâng cao kĩ năng làm bài hiệu quả để từ đó có phương pháp học tập phù hợp. Mời các em cùng tham khảo.
Mục lục nội dung
1. Giải bài 5.1 trang 198 SBT Đại số & Giải tích 11
2. Giải bài 5.2 trang 198 SBT Đại số & Giải tích 11
3. Giải bài 5.3 trang 198 SBT Đại số & Giải tích 11
4. Giải bài 5.4 trang 198 SBT Đại số & Giải tích 11
5. Giải bài 5.5 trang 198 SBT Đại số & Giải tích 11
6. Giải bài 5.6 trang 198 SBT Đại số & Giải tích 11
7. Giải bài 5.7 trang 199 SBT Đại số & Giải tích 11
8. Giải bài 5.8 trang 199 SBT Đại số & Giải tích 11
9. Giải bài 5.9 trang 199 SBT Đại số & Giải tích 11
Giải bài tập SBT Toán 11 Bài 1: Định nghĩa và ý nghĩa của đạo hàm
1. Giải bài 5.1 trang 198 SBT Đại số & Giải tích 11
Sử dụng định nghĩa, hãy tìm đạo hàm của các hàm số sau:
a) y = 3x - 5;
b) y=4x2−0,6x+7;
c) y=4x−x2;
d) y=√3x+1;
e) y=1x−2
f) y=1+√x1−√x.
Phương pháp giải:
- Bước 1. Với ∆x là số gia của số đối tại x0, tính ∆y=f(x0+∆x)−f(x0);
- Bước 2. Lập tỉ số ΔyΔx;
- Bước 3. Tính limΔx→0ΔyΔx
Hướng dẫn giải:
Với Δx là số gia của đối số tại x ta có:
Δy=f(x+Δx)−f(x)=3(x+Δx)−5−(3x−5)=3x+3Δx−5−3x+5=3Δx⇒ΔyΔx=3⇒y′=limΔx→0ΔyΔx=3
b) Với ∆x là số gia của đối số tại x ta có:
Δy=f(x+Δx)−f(x)=[4(x+Δx)2−0,6(x+Δx)+7]−(4x2−0,6x+7)=8xΔx+4(Δx)2−0,6Δx⇒ΔyΔx=8x+4Δx−0,6⇒y′=limΔx→0ΔyΔx=8x−0,6
c) Với ∆x là số gia của đối số tại x ta có:
Δy=f(x+Δx)−f(x)=[4(x+Δx)−(x+Δx)2]−(4x−x2)=4Δx−2xΔx−(Δx)2⇒ΔyΔx=4−2x−Δx⇒y′=limΔx→0ΔyΔx=4−2x
d) Với ∆x là số gia của đối số tại x ta có:
Δy=f(x+Δx)−f(x)=√3(x+Δx)+1−√3x+1=3(x+Δx)+1−(3x+1)√3(x+Δx)+1+√3x+1=3Δx√3(x+Δx)+1+√3x+1⇒ΔyΔx=3√3(x+Δx)+1+√3x+1⇒y′=limΔx→0ΔyΔx=limΔx→03√3(x+Δx)+1+√3x+1=3√3(x+0)+1+√3x+1=32√3x+1
e) Với ∆x là số gia của đối số tại x ta có:
Δy=f(x+Δx)−f(x)=1x+Δx−2−1x−2=x−2−x−Δx+2(x+Δx−2)(x−2)=−Δx(x+Δx−2)(x−2)⇒ΔyΔx=−1(x+Δx−2)(x−2)⇒y′=limΔx→0ΔyΔx=limΔx→0−1(x+Δx−2)(x−2)=−1(x+0−2)(x−2)=−1(x−2)2
f) Ta có: y=1+√x1−√x=2−(1−√x)1−√x=21−√x−1
Với ∆x là số gia của đối số tại x ta có:
Δy=f(x+Δx)−f(x)=21−√x+Δx−1−(21−√x−1)=21−√x+Δx−21−√x=2(1−√x)−2(1−√x+Δx)(1−√x+Δx)(1−√x)=2(√x+Δx−√x)(1−√x+Δx)(1−√x)=2(x+Δx−x)(1−√x+Δx)(1−√x)(√x+Δx+√x)=2Δx(1−√x+Δx)(1−√x)(√x+Δx+√x)⇒ΔyΔx=2(1−√x+Δx)(1−√x)(√x+Δx+√x)⇒y′=limΔx→0ΔyΔx=limΔx→02(1−√x+Δx)(1−√x)(√x+Δx+√x)=2(1−√x)(1−√x)(√x+√x)=1√x(1−√x)2
2. Giải bài 5.2 trang 198 SBT Đại số & Giải tích 11
Cho f(x)=3√x−1. Tính f′(0);f′(1).
Phương pháp giải:
Tính đạo hàm f'(x) và thay x = 0, x = 1 vào công thức vừa tính xong.
Hướng dẫn giải:
Với Δx là số gia của đối số tại x0=0 ta có:
Δy=f(0+Δx)−f(0)=3√0+Δx−1−3√0−1=3√Δx−1+1⇒ΔyΔx=3√Δx−1+1Δx⇒limΔx→0ΔyΔx=limΔx→03√Δx−1+1Δx=limΔx→0Δx−1+1Δx[(3√Δx−1)2−3√Δx−1+1]=limΔx→01(3√Δx−1)2−3√Δx−1+1=11+1+1=13⇒f′(0)=13
Với Δx là số gia của đối số tại x0=1 ta có:
Δy=f(1+Δx)−f(1)=3√1+Δx−1−3√1−1=3√Δx⇒ΔyΔx=3√ΔxΔx=1(3√Δx)2⇒limΔx→0ΔyΔx=limΔx→01(3√Δx)2=+∞
Do đó không tồn tại f'(1).
3. Giải bài 5.3 trang 198 SBT Đại số & Giải tích 11
Cho φ(x)=8x. Chứng minh rằng φ′(−2)=φ′(2).
Phương pháp giải:
Tính đạo hàm và thay x = -2, x = 2.
Hướng dẫn giải:
Với Δx là số gia của đối số tại x ta có:
Δy=f(x+Δx)−f(x)=8x+Δx−8x=8[x−(x+Δx)]x.(x+Δx)=−8Δxx.(x+Δx)⇒ΔyΔx=−8x.(x+Δx)⇒limΔx→0ΔyΔx=limΔx→0−8x.(x+Δx)=−8x(x+0)=−8x2⇒φ′(x)=−8x2⇒φ′(2)=−822=−2φ′(−2)=−8(−2)2=−2⇒φ′(2)=φ′(−2)
4. Giải bài 5.4 trang 198 SBT Đại số & Giải tích 11
Chứng minh rằng hàm số y = |x - 1| không có đạo hàm tại x = 1 nhưng liên tục tại điểm đó.
Phương pháp giải:
Hàm số y = f(x) liên tục tại x0⇔limx→x0f(x)=f(x0)
Hàm số y = f(x) có đạo hàm tại x0⇔limx→x0f(x)−f(x0)x−x0 tồn tại hữu hạn.
Hướng dẫn giải:
Ta có:
f(1)=0limx→1+f(x)−f(1)x−1=limx→1+|x−1|−0x−1=limx→1+x−1x−1=1limx→1−f(x)−f(1)x−1=limx→1−|x−1|−0x−1=limx→1−−x+1x−1=−1
⇒limx→1+f(x)−f(1)x−1≠limx→1−f(x)−f(1)x−1
Do đó không tồn tại f'(1).
Lại có:
limx→1+f(x)=limx→1+|x−1|=limx→1+(x−1)=1−1=0limx→1−f(x)=limx→1−|x−1|=limx→1−(−x+1)=−1+1=0⇒limx→1+f(x)=limx→1−f(x)=0⇒limx→1f(x)=0=f(1)
Do đó hàm số liên tục tại x = 1
Vậy ta có đpcm.
5. Giải bài 5.5 trang 198 SBT Đại số & Giải tích 11
Chứng minh rằng hàm số y=signx={1,nếux>00,nếux=0−1,nếux<0 không có đạo hàm tại x = 0.
Phương pháp giải:
Chứng minh hàm số không liên tục tại x = 0 và suy ra kết luận.
Hướng dẫn giải:
Ta có:
limx→0+f(x)=limx→0+1=1limx→0−f(x)=limx→0−(−1)=−1⇒limx→0+f(x)≠limx→0−f(x)
Do đó không tồn tại limx→0f(x) nên hàm số không liên tục tại x = 0.
Do đó không có đạo hàm tại x = 0.
6. Giải bài 5.6 trang 198 SBT Đại số & Giải tích 11
Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị của các hàm số
a) y=x3−3x2+2 tại điểm (-1; -2)
b) y=x4−2x2 tại điểm có hoành độ x = -2.
(Đề thi tốt nghiệp THPT 2008)
c) y=2x+1x−2 biết hệ số góc của tiếp tuyến bằng - 5
(Đề thi tốt nghiệp THPT 2009)
Phương pháp giải:
a) Công thức phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số y = f(x) tại điểm M(x0;y0) là: y=f′(x0)(x−x0)+y0
b) - Tìm hoành độ y0.
- Thay vào công thức phương trình tiếp tuyến y=f′(x0)(x−x0)+y0
c) - Tìm tọa độ tiếp điểm M(x0; y0)
- Thay vào công thức phương trình tiếp tuyến y=f′(x0)(x−x0)+y0
Hướng dẫn giải:
a) Ta có:
f′(x)=3x2−6x⇒f′(−1)=9
Phương trình tiếp tuyến tại điểm M(−1;−2) là:
y=f′(−1)(x+1)−2⇔y=9(x+1)−2⇔y=9x+7
b) Ta có:
f′(x)=4x3−4x⇒f′(−2)=4.(−2)3−4.(−2)=−24x=−2⇒y=f(−2)=8
Phương trình tiếp tuyến tại điểm M (-2; 8) là:
y=f′(−2)(x+2)+8=−24(x+2)+8=−24x−40
Vậy y = - 24x - 40.
c) Ta có: y′=f′(x)=−5(x−2)2
Gọi điểm M(x0;y0) là tiếp điểm, khi đó f′(x0)=k=−5
⇔−5(x0−2)2=−5⇔(x0−2)2=1⇔[x0−2=1x0−2=−1⇔[x0=3⇒y0=7x0=1⇒y0=−3
Tại điểm (3; 7) ta có phương trình tiếp tuyến: y=−5(x−3)+7 hay y = - 5x + 22
Tại điểm (1; -3) ta có phương trình tiếp tuyến: y=−5(x−1)−3 hay y = - 5x + 2
Vậy có hai tiếp tuyến cần tìm là y = - 5x + 2;y = - 5x + 22.
7. Giải bài 5.7 trang 199 SBT Đại số & Giải tích 11
Cho f(x)=3x2−4x+9
Tìm Δf(x)Δx tại x = 1.
A. 2 - 3Δx B. 2 + 3Δx
C. 1 + 3Δx D. -2 + 5Δx
Phương pháp giải:
Tính Δf(1) ⇒ Δf(x)Δx
Hướng dẫn giải:
Tại x = 1 ta có:
Δf(1)=f(1+Δx)−f(1)=3(1+Δx)2−4(1+Δx)+9−(3.12−4.1+9)=6Δx+3(Δx)2−4Δx=2Δx+3(Δx)2⇒Δf(x)Δx=2Δx+3(Δx)2Δx=2+3Δx
Chọn đáp án: B
8. Giải bài 5.8 trang 199 SBT Đại số & Giải tích 11
Cho hàm số y = sin2x. Tìm ΔyΔx tại x=π4
A. −2sin2ΔxΔx
B. sinΔxΔx
C. 2sin2ΔxΔx
D. 3sin2ΔxΔx
Phương pháp giải:
Tính Δy tại x=π4 ⇒ ΔyΔx.
Hướng dẫn giải:
Tại x=π4 ta có:
Δy=f(π4+Δx)−f(π4)=sin(π2+2Δx)−sinπ2=cos(2Δx)−1=1−2sin2Δx−1=−2sin2Δx⇒ΔyΔx=−2sin2ΔxΔx
Chọn đáp án: A
9. Giải bài 5.9 trang 199 SBT Đại số & Giải tích 11
Cho hàm số y={x nếux<0x2 nếux≥0
Hãy tính:
a) limΔx→0+ΔyΔx tại x = 0;
b) limΔx→0−ΔyΔx tại x = 0.
A. a) -1; b) 1 B. a) 1; b) 1
C. a) 0; b) 0 D. a) 0; b) 1
Phương pháp giải:
Tính Δy tại x = 0 ⇒ limΔx→0+ΔyΔx và limΔx→0−ΔyΔx
Hướng dẫn giải:
a) Với x > 0 thì y = x2
Tại x = 0 ta có:
Δy=(0+Δx)2−02=(Δx)2⇒limΔx→0+ΔyΔx=limΔx→0+(Δx)2Δx=limΔx→0+(Δx)=0
b) Với x < 0 thì y = x
Tại x = 0 ta có:
Δy=0+Δx−0=Δx⇒limΔx→0−ΔyΔx=limΔx→0−ΔxΔx=1
Chọn đáp án: D
10. Giải bài 5.10 trang 199 SBT Đại số & Giải tích 11
Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số y=x2+4x+5x+2 tại điểm có hoành độ x = 0
A. y=34x−52
B. y=x+52
C. y=34x+1
D. y=34x+52
Phương pháp giải:
Phương trình tiếp tuyến: y = f’(xo)(x - xo) + yo.
Hướng dẫn giải:
Ta có:
y=x2+4x+5x+2=(x2+4x+4)+1x+2=(x+2)2+1x+2=x+2+1x+2
⇒y′=1−1(x+2)2
Tại x = 0 thì y′(0)=1−1(0+2)2=34 và y(0)=0+2+10+2=52
Phương trình tiếp tuyến: y=34(x−0)+52 hay y=34x+52.
Chọn đáp án: D
11. Giải bài 5.11 trang 199 SBT Đại số & Giải tích 11
Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số y=√2x+1, biết hệ số góc của tiếp tuyến bằng 13.
A. y=x2+53
B. y=x3−53
C. y=x3+53
D. y = x - 1
Phương pháp giải:
- Giải phương trình y′=13 để tìm tọa độ tiếp điểm.
- Phương trình tiếp tuyến: y = f’(xo)(x - xo) + yo.
Hướng dẫn giải:
Ta có: y′=1√2x+1
Gọi M(x0;y0) là tiếp điểm, ta có
f′(x0)=k=13⇔1√2x0+1=13⇔√2x0+1=3⇔2x0+1=9⇔x0=4⇒y0=3
Phương trình tiếp tuyến: y=13(x−4)+3 hay y=x3+53.
Chọn đáp án: C
Tham khảo thêm
- doc Giải bài tập SBT Toán 11 Bài 2: Các quy tắc tính đạo hàm
- doc Giải bài tập SBT Toán 11 Bài 3: Đạo hàm của các hàm số lượng giác
- doc Giải bài tập SBT Toán 11 Bài 4: Vi phân