I. ĐỊNH NGHĨA ĐẠO HÀM
1. Định nghĩa đạo hàm tại 1 điểm
* Cho hàm số y = f(x) xác định trên khoảng (a; b) và x0\( \in \)(a; b)
\(f'(x) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} \dfrac{{f(x) – f({x_0})}}{{x – {x_0}}} = \mathop {\lim }\limits_{\Delta x \to 0} \dfrac{{\Delta y}}{{\Delta x}}\) (\(\Delta x = x – {x_0};\,\,\Delta y = f(x) – f({x_0})\))
* Nếu hàm số y = f(x) có đạo hàm tại x0 thì nó liên tục tại điểm đó
2. Ý nghĩa của đạo hàm
* \(f'({x_0})\) là hệ số góc của tiếp tuyến của đồ thị hàm số y = f(x) tại điểm M(x0; f(x0))
* Phương trình tiếp tuyến (PTTT) của đồ thị hàm số y = f(x) tại điểm M(x0; y0) với y0 = f(x0) là:
\(y = f'({x_0})(x – {x_0}) + {y_0}\)
3. Tính đạo hàm bằng định nghĩa
PP: * Bước 1: Giả sử \(\Delta x\)là số gia của đối số tại x0. Ta có: \(\Delta \)y = f(x0 + \(\Delta \)x) – f(x0)
* Bước 2: Lập tỉ số: \(\dfrac{{\Delta y}}{{\Delta x}}\)
* Bước 3: Tìm \(\mathop {\lim }\limits_{\Delta x \to 0} \dfrac{{\Delta y}}{{\Delta x}}\)
4. Phương trình tiếp tuyến (PTTT)
a) PTTT của đồ thị hàm số y = f(x) tại điểm M(x0; y0)
* Bước 1: PTTT của đồ thị hàm số có dạng: \(y = f'({x_0})(x – {x_0}) + {y_0}\)(1)
* Bước 2: \(f'(x)\)\( \Rightarrow \)\(f'({x_0})\)
* Bước 3: PTTT là: (thay \(f'({x_0})\), x0, y0 vào (1)) và rút gọn về dạng y = ax + b
b) PTTT của đồ thị hàm số y = f(x) tại điểm có hoành độ bằng a
* Bước 1: Ta có: x0 = a \( \Rightarrow \)y0 = f(x0) = b: M(a; b)
* Bước 2: Trình bày như a)
c) PTTT của đồ thị hàm số y = f(x) tại điểm có tung độ bằng b
* Bước 1: Ta có: y0 = b \( \Rightarrow \)x0 = b (cho f(x) = b): M(a; b)
* Bước 2: Trình bày như a)
d) PTTT của đồ thị hàm số y = f(x) có hệ số góc k
* Bước 1: Ta có: \(f'({x_0})\)= k
* Bước 2: PTTT của đồ thị hàm số có dạng: \(y = f'({x_0})(x – {x_0}) + {y_0}\)(1)
* Bước 3: \(f'(x)\)\( \Rightarrow \) \(f'({x_0})\)= k (giải PT này suy ra nghiệm x0) \( \Rightarrow \) y0 = f(x0)
* Bước 4: PTTT là: (thay \(f'({x_0})\), x0, y0 vào (1)) và rút gọn về dạng y = ax + b
e) PTTT của đồ thị hàm số y = f(x) song song với đường thẳng y = ax + b
* Bước 1: Ta có: \(f'({x_0})\)= k = a
* Bước 2: Trình bày như d) (từ bước 2)
f) PTTT của đồ thị hàm số y = f(x) vuông góc với đường thẳng y = ax + b
* Bước 1: Ta có: \(f'({x_0}) = k = – \dfrac{1}{a}\)
* Bước 2: Trình bày như d) (từ bước 2)
II. QUY TẮC TÍNH ĐẠO HÀM
1. Đạo hàm của tổng , hiệu, tích, thương
2. Đạo hàm cơ bản và hàm hợp
Ghi nhớ: 1) \(y = \dfrac{{ax + b}}{{cx + d}}\)\( \Rightarrow \)\(y’ = \dfrac{{ad – bc}}{{{{(cx + d)}^2}}}\)
2) \(y = \dfrac{{a{x^2} + bx + c}}{{dx + e}}\)\( \Rightarrow \)\(y’ = \dfrac{{ad{x^2} + 2aex + be – cd}}{{{{(dx + e)}^2}}}\)
3) \(y = \dfrac{{a{x^2} + bx + c}}{{{a_1}{x^2} + {b_1}x + {c_1}}}\)\( \Rightarrow \)\(y’ = \dfrac{{(a{b_1} – {a_1}b){x^2} + 2(a{c_1} – {a_1}c)x + (b{c_1} – {b_1}c)}}{{{{({a_1}{x^2} + {b_1}x + {c_1})}^2}}}\)
4) \(\mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \dfrac{{\sin x}}{x} = 1\)
5) \(\mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \dfrac{{\tan x}}{x} = 1\)
6) \(\mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} \dfrac{{\sin u(x)}}{{u(x)}} = 1\) với \(\mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} u(x) = 0\)
III. VI PHÂN
1) Vi phân:
df(x) = \(f'(x)dx\) hoặc dy = \(y’dx\)
2) Đạo hàm cấp hai:
Cho hàm số y = f(x) có đạo hàm tại mỗi điểm \(x \in (a;b)\)
* Đạo hàm cấp hai của y = f(x). Ký hiệu: \(y” = f”(x) = [f'(x)]’\)
* Đạo hàm cấp ba của y = f(x). Ký hiệu: \(y”’ = f”'(x) = [f”(x)]’\)hoặc \({y^{(3)}} = {f^{(3)}}(x) = [f”(x)]’\)
* Đạo hàm cấp bốn của y = f(x). Ký hiệu: \({y^{(4)}} = {f^{(4)}}(x) = [{f^{(3)}}(x)]’\)…….
* Đạo hàm cấp n – 1 của y = f(x). Ký hiệu: \({y^{(n – 1)}} = {f^{(n – 1)}}(x)\)
* Đạo hàm cấp n của y = f(x). Ký hiệu: \({y^{(n)}} = {f^{(n)}}(x) = [{f^{(n – 1)}}(x)]’\)