Công thức tính nhanh đạo hàm bậc 2 trên bậc 1

Để đạt điểm cao môn Toán 11, các em cần nắm chắc công thức tính nhanh đạo hàm bậc 2 trên bậc 1, cùng Top lời giải tìm hiểu:

1. Đạo hàm là gì?

Đạo hàm là tỉ số giữa Δy và Δx tại điểm x₀.

Giả sử cho hàm số y = f(x), thì đạo hàm của hàm số y tại điểm x₀ sẽ được kí hiệu là y'(x₀) = f'(x₀).

2. Cách tính nhanh đạo hàm của hàm số

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Quy tắc tính đạo hàm các hàm số lượng giác lớp 11

Các hàm số u = u(x), v= v(x), w = w (x) có đạo hàm, khi đó.

(u+v)’x = u’ + v’  ; (u-v)’ = u’ – v’    ; (ku’) = k.u’, k ∈ R.

(uv)’ = u’v + u.v’  ; (u/v)’ = (u’v – uv’)/v²

Đạo hàm các hàm số lượng giác lớp 11.

(sinx)’ = cosx

(cosx)’ = -sinx

(tanx)’ = 1/cos²x = 1 + tan²x ( x ≠π/2 + kπ, k ∈ Z).

(cotx)’ = -1/sin²x = -(1 +cot²x).

(x ≠π , k ∈ Z).

(Sinu)’ = cosu.u’.

(cosu)’ = -sinu.u’.

(tanu’) = u’/cos²u = (1 +tan²u)u’ ( u ≠ π/2 + kπ, k ∈ Z).

(cotu)’ = -u’/sin²x = – 1 (1 + cot²u)u’  (u ≠ kπ, k ∈ Z).

Trên đây là một số quy tắc tính đạo mà các em cần phải nhớ. Chỉ khi nắm vững được phần kiến thức này các em mới có thể dễ dàng giải được các bài toán xét tính đơn điêu, tìm giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của hàm số lượng giác…

4. Bài tập tính đạo hàm các hàm số lượng giác 

Để hiểu và vận dụng linh hoạt các quy tắc tính đạo hàm, các em hãy tìm hiểu qua những ví dụ sau:

Ví dụ 1:

Đạo hàm của hàm số y = 1/ (cos²x – sin²x) là :

A. y’ = 2sin2x/cos²2x                                  B. y’ = 2cos2x/cos²2x

C. y’ = cos2x/cos²2x                                  D. y’ = sin2x/cos²2x .

Hướng dẫn giải:

y = 1/ (cos²x – sin²x) = 1/cos2x.

Áp dụng quy tắc tính đạo hàm với (1/u)’ = -u’/u² ta được”

y’ = -(cos2x)’/ (cos2x)² = sin2x. (2x)’/ cos²2x = 2sin2x.cos²2x.

Ví dụ 2: Cho hàm y = cotx/2. Hệ thức nào sau đây là đúng?

A. y² + 2y’ = 0                                  B. y² + 2y’ + 1 = 0

C. y² + 2y’ + 2 = 0                           D. y² + 2y’ -1 = 0.

Đối với bài toán này, các em có thể dùng 2 cách để giải:

Cách 1:

Ta có y’ = -1/(sin²x/2) = -1/2 ( 1+ cot²x/2).

Do đó y² + 2y’= cot²x/2 – 2.1/2(1 +cot²x/2) = cot²x/2 – (1 +cot²x/2) = -1 nên  y² + 2y’ + 1 = 0. Chọn đáp án B.

Cách 2: Sử dụng máy tính casio.

Bước 1: Thiết lập môi trường SHIFT MODE 4.

Thay x = 1 vào y = cotx/2 ta tính được  y cot 1/2 ≈ 1

Sử dụng phím SHIFT ∫, nhập hàm số y = cotx/2 với x = 1 được kết quả ≈ -1.

Do đó y² + 2y’ + 1 = 0.

Đối với các bài trắc nghiệm thì sử dụng máy tính cầm tay chính là bí quyết để các

Y⁽ⁿ⁾ = (-1)⁽ⁿ⁾cos (2x + n /2)

em rút ngắn thời gian làm bài. Tuy nhiên cũng không nên áp dụng quá máy móc.

Đạo hàm của các hàm số lượng giác cấp cao

Ngoài các dạng bài tập trên, các em cũng cần chú đến bài toán tính đạo hàm cấp 2, cấp 3 của hàm số.

Ví dụ: Tính đạo hàm cấp n của hàm số y = cos2x là:

A. y⁽ⁿ⁾ = (-1)ⁿcos (2x + n π/2)

B. y⁽ⁿ⁾ = 2ⁿ cos ( 2x +π/2).

C.  y⁽ⁿ⁾ = 2^{n +1} cos (2x + nπ/2).

D.  y⁽ⁿ⁾ = 2ⁿ cos (2x + nπ/2).

Ta có y′=2cos(2x+π²),y′′=2²cos(2x+2π²)

y′′′=2³cos(2x+3π²)

Bằng quy nạp ta chứng minh được y⁽ⁿ⁾=  2ⁿcos(2x+nπ²)