Bài tập số 2,trang 41 SGK Toán 11 Tập 2 (Chân trời sáng tạo),là bài toán ứng dụng trực tiếpđịnh nghĩa đạo hàmđể tínhhệ số góccủa tiếp tuyến với đồ thị hàm số$f(x)$tại một điểm cho trước.Hệ số góc của tiếp tuyến tại điểm$A(x_0, y_0)$chính là giá trị đạo hàm$f'(x_0)$.
Bài 2 trang 41 Toán 11 tập 2 Chân trời sáng tạo:
Cho hàm số f(x) = −2x2 có đồ thị (C) và điểm A(1; −2) ∈ (C). Tính hệ số góc của tiếp tuyến với (C) tại điểm A.
Phân tích:
Hàm số: $f(x) = -2x^2$.
Điểm tiếp xúc: $A(1; -2)$,suy ra$x_0 = 1$.
Yêu cầu:Tính hệ số góc$k$của tiếp tuyến tại$A$, tức là tính $\mathbf{k = f'(1)}$.
Hướng Dẫn Giải (Dùng Định nghĩa Đạo hàm):
Áp dụng định nghĩa đạo hàm tại $x_0 = 1$:
$$f'(1) = \lim_{x\rightarrow 1}\frac{f(x)-f(1)}{x-1}$$
Thay $f(x)$ và $f(1)$ vào biểu thức.
Phân tích tử số thành nhân tử (sử dụng hằng đẳng thức $x^2-1$) để khử dạng vô định $\frac{0}{0}$.
Tính giới hạn của biểu thức đã rút gọn.
Giải bài 2 trang 41 Toán 11 tập 2 Chân trời sáng tạo:
Hệ số góc của tiếp tuyến với (C) tại điểm A là:
$f'(1)=\lim_{x\rightarrow 1}\frac{(-2x^2)-(-2.1^2)}{x-1}$ $=\lim_{x\rightarrow 1}\frac{-2x^2+2}{x-1}$
$=\lim_{x\rightarrow 1}\frac{-2(x^2-1)}{x-1}$ $=\lim_{x\rightarrow 1}\frac{-2(x-1)(x+1)}{x-1}$
$=\lim_{x\rightarrow 1}[-2(x+1)]$ $=-2(1+1)=-4$
Vậy hệ số góc của tiếp tuyến với (C) tại điểm A là −4.