Trong chương trình Giải tích lớp 11, đạo hàm hàm hợp là một trong những nội dung khó nhưng cực kỳ quan trọng. Bài 9 trang 51 SGK Toán 11 Tập 2 (Chân trời sáng tạo) yêu cầu học sinh vận dụng linh hoạt quy tắc "đạo hàm từ ngoài vào trong" cho các hàm số lượng giác như $tan, cot, sin$ kết hợp với hàm mũ và căn thức. Việc làm chủ các công thức này sẽ giúp bạn tự tin xử lý các bài toán phức tạp trong kỳ thi THPT Quốc gia.
Tính đạo hàm của các hàm số sau:
a) y = tan(ex + 1);
b) $y=\sqrt{sin3x}$
c) y = cot(1 – 2x).
Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần nắm vững công thức đạo hàm hàm hợp: $y'(u) = y'(u) \cdot u'(x)$.
$(\tan u)' = \frac{u'}{\cos^2 u}$
$(\cot u)' = -\frac{u'}{\sin^2 u}$
$(\sin u)' = u' \cdot \cos u$
$(\sqrt{u})' = \frac{u'}{2\sqrt{u}}$
$(e^x)' = e^x$ và $(a^x)' = a^x \ln a$
a) y = tan(ex + 1)
y' = [tan(ex + 1)]'
$=\frac{(e^x+1)'}{cos^2(e^x+1)}$ $=\frac{e^x}{cos^2(e^x+1)}$
b) y=\sqrt{sin3x}
$y'=(\sqrt{sin3x})'$ $= \frac{(sin3x)'}{2\sqrt{sin3x}}$
$= \frac{cos3x.(3x)'}{2\sqrt{sin3x}}$ $=\frac{3cos3x}{2\sqrt{sin3x}}$
c) y = cot(1 – 2x)
y' = [cot(1 – 2x)]'
$=-\frac{(1-2^x)'}{sin^2(1-2^x)}$ $=-\frac{-2^xln2}{sin^2(1-2^x)}$
$=\frac{2^xln2}{sin^2(1-2^x)}$
Khi thực hiện giải Bài 9 trang 51, học sinh cần lưu ý:
Dấu của hàm lượng giác: $(\tan u)'$ mang dấu dương, trong khi $(\cot u)'$ luôn có dấu âm phía trước công thức.
Hàm hợp lồng nhau (Câu b): Ở câu b, chúng ta phải đạo hàm 2 lần hàm hợp: lần 1 là hàm căn, lần 2 là hàm $\sin 3x$. Đừng quên nhân thêm số 3 từ $(3x)'$.
Cẩn thận hàm mũ (Câu c): Phân biệt rõ $(e^x)' = e^x$ và $(2^x)' = 2^x \ln 2$. Thiếu $\ln 2$ là lỗi sai phổ biến nhất.
• Xem thêm:
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 4 trang 51 Toán 11 tập 2 Chân trời sáng tạo: Hàm số y = (x + 3)/(x + 2) có đạo hàm là...