Chào mừng các bạn đến với bài học Đạo hàm từ chương trình Toán 11 Chân trời sáng tạo. Đạo hàm là một công cụ mạnh mẽ giúp chúng ta hiểu và phân tích sự biến đổi của các hàm số. Hãy bắt đầu khám phá hành trình này cùng HOC247 nhé!
Tóm tắt lý thuyết
1.1. Đạo hàm
Cho hàm số y = f(x) xác định trên khoảng (a; b) và điểm \(x_0\in\) (a; b). Nếu tồn tại giới hạn hữu hạn \[\mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} \frac{{f\left( x \right) - f\left( {{x_0}} \right)}}{{x - {x_0}}}\] thì giới hạn đó được gọi là đạo hàm của hàm số y = f(x) tại điểm x0, kí hiệu bởi f'(x0) (hoặc y'(x0)). Vậy: \[f'(x_0) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} \frac{{f\left( x \right) - f\left( {{x_0}} \right)}}{{x - {x_0}}}.\] |
Chú ý 1: Cho hàm số y = f (x) xác định trên khoảng (a; b). Nếu hàm số này có đạo hàm tại mọi điểm x \(\in\) (a, b) thì ta nói nó có đạo hàm trên khoảng (a; b), kí hiệu y' hoặc f'(x).
Chú ý 2: Cho hàm số y = f(x) xác định trên khoảng (a; b), có đạo hàm tại \(x_0\in\) (a; b).
+) Đại lượng \(\Delta x = x - {x_0}\) gọi là số gia của biến tại \(x_0\). Đại lượng \(\Delta y = f({x}) - f({x_0})\) gọi là số gia tương ứng của hàm số. Khi đó, \( x={x_0} + \Delta x\) và
\(f'({x_0}) = \mathop {\lim }\limits_{ x \to x_0} \frac{{f(x) - f({x_0})}}{{x - {x_0}}}= \mathop {\lim }\limits_{\Delta x \to 0} \frac{{\Delta y}}{{\Delta x}}= \mathop {\lim }\limits_{\Delta x \to 0} \frac{{f({x_0} + \Delta x) - f({x_0})}}{{x - {x_0}}} .\)
+) Tỉ số \(\frac{{\Delta y}}{{\Delta x}}\) biểu thị tốc độ thay đổi trung bình của đại lượng y theo đại lượng x trong khoảng tử \(x_0\) đến \(x_0+ \Delta x\); còn f'(\(x_0\)) biểu thị tốc độ thay đổi (tức thời) của đại lượng y theo đại lượng \(x\) tại điểm \(x_0\).
Ý nghĩa vật lí của đạo hàm
• Nếu hàm số s = f(t) biểu thị quãng đường di chuyển của vật theo thời gian ở thị f'(\(t_0\)) biểu thị tốc độ tức thời của chuyển động tại thời điểm \(t_0\).
• Nếu hàm số T = f(t) biểu thị nhiệt độ T theo thời gian t thì f'(\(t_0\)) biểu thị tốc độ thay đổi nhiệt độ theo thời gian tại thời điểm \(t_0\).
1.2. Ý nghĩa hình học của đạo hàm
Cho hàm số y = f(x) xác định trên khoảng (a; b) và có đạo hàm tại \(x_0\in\) (a; b). Gọi (C) là đồ thị của hàm số đó.
Đạo hàm của hàm số y = f(x) tại điểm \(x_0\) là hệ số góc của tiếp tuyến M0T của (C) tại điểm M (\(x_0\); f(\(x_0\)))).
Tiếp tuyển M0T có phương trình là \(y = f'({x_0}).(x - {x_0}) + {y_0}\).
1.3. Số e
Người ta chứng minh được rằng có giới hạn hữu hạn
\[\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } {\left( {1 + \frac{1}{x}} \right)^x} = e\]
Hơn nữa, người ta còn biết rằng e là số vô tỉ và e=2,718281828... (số thập phân vô hạn không tuần hoàn).
Số e xuất hiện trong nhiều bài toán ở những lĩnh vực khác nhau như Toán học, Vật lí, Sinh học, Kinh tế, ....
Bài tập minh họa
Câu 1: Tính đạo hàm (bằng định nghĩa) của các hàm số sau:
a) y = 2x2 + x + 1 tại x0 = 2.
b) tại x0 = 1.
c) tại x0 = 3.
Hướng dẫn giải
a) Cách 1: Với là số gia của đối số x0 = 2.
Khi đó hàm số số gia tương ứng:
Ta có .
b) Cách 1: Với là số gia của đối số x0 = 1.
Khi đó hàm số số gia tương ứng:
Ta có .
c) Với là số gia của đối số x0 = 3.
Khi đó hàm số số gia tương ứng:
Ta có .
Luyện tập Bài 1 Toán 11 Chân Trời Sáng Tạo
Học xong bài học này, em có thể:
- Nhận biết được định nghĩa của đạo hàm. Dùng định nghĩa tính được đạo hàm của một số hàm đơn giản.
- Nhận biết được ý nghĩa hình học của đạo hàm.
- Viết được phương trình tiếp tuyến với đồ thị hàm số tại một điểm.
3.1. Trắc nghiệm Bài 1 Toán 11 Chân Trời Sáng Tạo
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Toán 11 Chân trời sáng tạo Chương 7 Bài 1 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
-
- A. \(f^{\prime}\left(x_{1}\right)=0, f^{\prime}\left(x_{2}\right)<0, f^{\prime}\left(x_{3}\right)>0\).
- B. \({{f}^{\prime }}\left( {{x}_{1}} \right)<0,{{f}^{\prime }}\left( {{x}_{2}} \right)>0,{{f}^{\prime }}\left( {{x}_{3}} \right)=0.\)
- C. \(f^{\prime}\left(x_{1}\right)<0, f^{\prime}\left(x_{2}\right)=0, f^{\prime}\left(x_{3}\right)>0\).
- D. \({{f}^{\prime }}\left( {{x}_{1}} \right)>0,\,{{f}^{\prime }}\left( {{x}_{2}} \right)=0,\,{{f}^{\prime }}\left( {{x}_{3}} \right)<0\).
-
- A. Mệnh đề (I) đúng, mệnh đề (II) sai.
- B. Cả 2 mệnh đề (I) và (II) đều sai.
- C. Cả hai mệnh đề (I) và (II) đều đúng.
- D. Mệnh đề (II) đúng, (I) sai.
-
- A. \(y=3x-1\).
- B. \(y=2x+2\).
- C. \(y=x+1\).
- D. \(y=2-x\).
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
3.2. Bài tập SGK Bài 1 Toán 11 Chân Trời Sáng Tạo
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Toán 11 Chân trời sáng tạo Chương 7 Bài 1 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Hoạt động khởi động trang 37 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Hoạt động khám phá 1 trang 37 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Thực hành 1 trang 39 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Vận dụng trang 39 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Hoạt động khám phá 2 trang 39 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Thực hành 2 trang 40 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Hoạt động khám phá 3 trang 40 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Thực hành 3 trang 41 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Giải Bài 1 trang 41 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Giải Bài 2 trang 41 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Giải Bài 3 trang 42 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Giải Bài 4 trang 42 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Giải Bài 5 trang 42 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Giải Bài 6 trang 42 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Bài tập 1 trang 38 SBT Toán 11 Tập 2 Chân trời sáng tạo - CTST
Bài tập 2 trang 38 SBT Toán 11 Tập 2 Chân trời sáng tạo - CTST
Bài tập 3 trang 39 SBT Toán 11 Tập 2 Chân trời sáng tạo - CTST
Bài tập 4 trang 39 SBT Toán 11 Tập 2 Chân trời sáng tạo - CTST
Bài tập 5 trang 39 SBT Toán 11 Tập 2 Chân trời sáng tạo - CTST
Hỏi đáp Bài 1 Toán 11 Chân Trời Sáng Tạo
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Toán học HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Toán Học 11 HỌC247