Bài 5 trang 51 Toán 11 tập 2 Chân trời sáng tạo

14:05:0818/01/2024

Trong chương trình Giải tích lớp 11, đạo hàm cấp hai không chỉ là một phép toán mở rộng mà còn mang ý nghĩa vật lý (gia tốc) và ý nghĩa hình học (xét tính lồi, lõm của đồ thị). Bài 5 trang 51 SGK Toán 11 Tập 2 (Chân trời sáng tạo) yêu cầu học sinh thực hiện tính đạo hàm liên tiếp hai lần cho một hàm phân thức và xác định giá trị cụ thể tại một điểm. Đây là dạng bài tập nền tảng giúp các em rèn luyện tính kiên trì và chính xác trong biến đổi đại số.

Bài 5 trang 51 Toán 11 tập 2 Chân trời sáng tạo:

Hàm số $y=\frac{1}{x+1}$ có đạo hàm cấp hai tại x = 1 là

A. $y''(1)=\frac{1}{2}$

B. $y''(1)=-\frac{1}{4}$

C. $y''(1)=4$

D. $y''(1)=\frac{1}{4}$

Phân tích và Phương pháp giải

Để tìm đạo hàm cấp hai của hàm số tại một điểm, chúng ta thực hiện theo quy trình 3 bước sau:

  • Bước 1: Tìm đạo hàm cấp một $y'$: Sử dụng công thức đạo hàm hàm hợp hoặc công thức đặc biệt: $\left( \frac{1}{u} \right)' = -\frac{u'}{u^2}$.

  • Bước 2: Tìm đạo hàm cấp hai $y''$: Tiếp tục lấy đạo hàm của biểu thức $y'$ vừa tìm được. Lưu ý sử dụng quy tắc $\left( \frac{1}{u^n} \right)' = -\frac{n \cdot u^{n-1} \cdot u'}{u^{2n}}$.

  • Bước 3: Thay giá trị $x = 1$ vào $y''$: Tính toán cẩn thận để tìm kết quả cuối cùng.

Giải bài 5 trang 51 Toán 11 tập 2 Chân trời sáng tạo:

* Đáp án: D.

Ta có: $y'=\left (\frac{1}{x+1} \right )'$ $=-\frac{1}{(x+1)^2}$

$y''=\left (-\frac{1}{(x+1)^2} \right )'$ $=\frac{2}{(x+1)^3}$

Khi đó: $y''(1)=\frac{2}{(1+1)^3}$ $=\frac{2}{8}=\frac{1}{4}$

Khi thực hiện giải Bài 5 trang 51, học sinh thường mắc các lỗi sau:

  • Sai dấu: Hãy cẩn thận với dấu "trừ" ở đạo hàm cấp một. Khi đạo hàm lần hai, dấu trừ này kết hợp với dấu trừ của công thức mới sẽ tạo thành dấu cộng.

  • Rút gọn biểu thức: Nên rút gọn biểu thức đạo hàm cấp hai về dạng đơn giản nhất (triệt tiêu $(x+1)$) trước khi thay số để tránh tính toán lũy thừa quá lớn.

  • Công thức tổng quát: Bạn có thể nhớ công thức đạo hàm cấp $n$ của hàm số này để giải nhanh: $y^{(n)} = \frac{(-1)^n \cdot n!}{(x+1)^{n+1}}$. Với $n=2$, ta có ngay $y'' = \frac{(-1)^2 \cdot 2!}{(x+1)^{2+1}} = \frac{2}{(x+1)^3}$.

• Xem thêm:

Bài 1 trang 51 Toán 11 tập 2 Chân trời sáng tạo: Cho hàm số y = x3 – 3x2. Tiếp tuyến với đồ thị của hàm số...

Bài 2 trang 51 Toán 11 tập 2 Chân trời sáng tạo: Hàm số y = −x2 + x + 7 có đạo hàm tại x = 1 bằng...

Bài 3 trang 51 Toán 11 tập 2 Chân trời sáng tạo: Cho hai hàm số f(x) = 2x3 – x2 + 3 và g(x) = x3 + x2/2 – 5...

Bài 4 trang 51 Toán 11 tập 2 Chân trời sáng tạo: Hàm số y = (x + 3)/(x + 2) có đạo hàm là...

Bài 6 trang 51 Toán 11 tập 2 Chân trời sáng tạo: Cho hàm số f(x) = x2 – 2x + 3 có đồ thị (C) và điểm M(−1; 6)...

Bài 7 trang 51 Toán 11 tập 2 Chân trời sáng tạo: Tính đạo hàm của các hàm số sau: a) y = 3x4 – 7x3 + 3x2 ...

Bài 8 trang 51 Toán 11 tập 2 Chân trời sáng tạo: Tính đạo hàm của các hàm số sau: a) y = (x2 + 3x – 1)ex;...

Bài 9 trang 51 Toán 11 tập 2 Chân trời sáng tạo: Tính đạo hàm của các hàm số sau: a) y = tan(ex + 1);...

Bài 10 trang 51 Toán 11 tập 2 Chân trời sáng tạo: Tính đạo hàm cấp hai của các hàm số sau: a) y = x3 – 4x2 ...

Bài 11 trang 51 Toán 11 tập 2 Chân trời sáng tạo: Một viên sỏi rơi từ độ cao 44,1 m thì quãng đường rơi được...

Bài 12 trang 51 Toán 11 tập 2 Chân trời sáng tạo: Một vật chuyển động trên đường thẳng được xác định bởi...

Đánh giá & nhận xét

captcha
Tin liên quan