Bài tập đạo hàm vận dụng cao

Để giải tốt bài tập đạo hàm thì việc cần làm là xem lại bảng đạo hàm đã được học ở các bài trước. Khi đã có kiến thức nền tốt thì ngoài những bài chỉ áp dụng công thức, bạn sẽ giải được nhiều bài đòi hỏi kĩ năng biến đổi phức tạp mới ra.

Dạng 1: Tính đạo hàm bằng định nghĩa

Bài tập  1: Cho hàm số f(x) = x2 + 2x, có Δx là số gia của đối số tại x = 1, Δy là số gia tương ứng của hàm số. Khi đó Δy bằng:

A. (Δx)2 + 2Δx

B. (Δx)2 + 4Δx

C. (Δx)2 + 2Δx – 3

D. 3

Giải

Đáp án: B

Δy = f(1 + Δx) – f(1) = (1 + Δx)2 + 2(1 + Δx) – (1 + 2) = (Δx)2 + 4Δx

Đáp án B

Bài tập 2: Đạo hàm của các hàm số sau tại các điểm đã cho: f(x) = x2 + 1 tại x = 1?

A. 1/2

B. 1

C. 0

D. 2

Giải

Bài tập 3: Đạo hàm của các hàm số sau tại các điểm đã cho: f(x) = 2x3 + 1 tại x = 2?

A. 10

B. 24

C. 22

D. 42

Giải

Đáp án: B

Ta có

Vậy chọn đáp án là B

Dạng 2: Tính đạo hàm bằng công thức

Bài tập 4: Đạo hàm của hàm số y = (2x4 – 3x2 – 5x)(x2 – 7x) bằng biểu thức nào dưới đây?

A. (8x3 – 6x – 5)(2x – 7)

B. (8x3 – 6x – 5)(x2 – 7x) – (2x4 – 3x2 – 5x)(2x – 7)

C. (8x3 – 6x – 5)(x2 – 7x)+(2x4 – 3x2 – 5x)(2x – 7)

D. (8x3 – 6x – 5) + (2x – 7)

Giải

Đáp án: C

Áp dụng công thưc đạo hàm hàm hơp (uv)’= u’v + uv’ ta có:

y’ = (8x3 – 6x – 5)(x2 – 7x) + (2x4 – 3x2 – 5x)(2x – 7)

Chọn đáp án là C

Bài tập 5: Đạo hàm của hàm số f(t) = a3t4 – 2at2 + 3t – 5a bằng biểu thức nào sau đây?

A. 4a3t3 – 4at + 3

B. 3a2t4 – 2t2 – 5

C. 12a2t3 – 4at – 2

D. 4a3t3 – 4at – 5

Giải

Đáp án: A

f'(t) = 4a3t3 – 4at + 3

Chọn đáp án là A

Bài tập 6: Đạo hàm của hàm số f(x) = a3 – 3at2 – 5t3(với a là hằng số) bằng biểu thức nào sau đây?

A. 3a2 – 6at – 15t2

B. 3a2 – 3t2

C. -6at – 15t2

D. 3a2 – 3t2 – 6at – 15t2

Giải

Đáp án: C

f(t) = a3 – 3at2 – 5t3

f'(t) = -6at – 15t2

Chọn đáp án là C

Dạng 3: Tính đạo hàm của hàm số lượng giác

Bài tập 7: Đạo hàm của hàm số:

Chuyên đề Toán lớp 11 | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Toán 11 có đáp án bằng biểu thức nào sau đây?

Chuyên đề Toán lớp 11 | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Toán 11 có đáp án

Giải

Đáp án: B

Chuyên đề Toán lớp 11 | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Toán 11 có đáp án

Đáp án B

Bài tập 8: Đạo hàm của hàm số:

Chuyên đề Toán lớp 11 | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Toán 11 có đáp án bằng biểu thức nào sau đây?

Chuyên đề Toán lớp 11 | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Toán 11 có đáp án

Giải

Đáp án: D

Chuyên đề Toán lớp 11 | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Toán 11 có đáp án

Bài tập 9: Đạo hàm của hàm số y = 6(sin4x + cos4x) – 4(sin6x + cos6x) bằng biểu thức nào sau đây?

A. 24(sin3x + cos3x) – 24(sin5x + cos5x)

B. 24(sin3x – cos3x) – 24(sin5x + cos5x)

C. 2

D. 0

Giải

Đáp án: D

y’= 6(sin2x + cos2x)2 – 12sin2xcos2x – 4(sin2x + cos2x)2 + 12sin2xcos2x(sin2x + cos2x) = 2

Dạng 4: Đạo hàm của hàm hợp

Bài tập 10. Tính đạo hàm của hàm số: y= ( 5x+ 2)10.

A . 10( 5x+2)

B. 50( 5x+2)

C. 5( 5x+2)

D.(5x+2)9

Giải

Đạo hàm của hàm số đã cho là: y’=10.(5x+2)9.( 5x+2)’=50(5x+2)9

Chọn B.

Bài tập 11. Đạo hàm của hàm số y = f(x)= ( 1- 3x2,)5 là:

A. -30x.(1-3x2 )4

B. -10x.(1-3x2 )4

C. 30(1-3x2 )4

D. -3x.(1-3x)4

Giải

Đặt u (x)= 1- 3×2 suy ra u (x)=( 1-3x2 )’=(1)’-3(x2 )’= -6x

Với u= 1-3×2 thì y= u5 suy ra y (u)=5.u4=5.(1-3x2)4

Áp dụng công thức đạo hàm của hàm hợp ta có :

y (x)= 5.(1-3x2 )4.(-6x)= -30x.(1-3x2 )4

Chọn A.

Bài tập 12. Tính đạo hàm của hàm số : y= ( x3+ x-1)2 ( 2x+1)2

A. y’= ( x3+ x2-1)( 3x2+2x).(2x+1)2+(x3+ x2-1)2.( 8x+4)

B. y’= 2( x3+ x2-1)( 3x2+2x).(2x+1)2+(x3+ x2-1)2.( 8x+4)

C. y’= ( x3+ x2-1)( 3x2+2x).(2x+1)2+(x3+ x2-1)2.( 4x+4)

D. y’= 2( x3+ x2-1)( 3x2+2x).(2x+1)2-(x3+ x2-1)2.( 8x+4)

Giải

áp dụng công thức đạo hàm của của hàm hợp và đạo hàm của một tích ta có :

y’=[( x3+ x2-1) ]2‘.(2x+1)2+(x3+ x2-1)2.[(2x+1)2]’

Hay y’=2( x3+ x2-1)( x3+ x2-1)’.(2x+1)2+

(x3+ x2-1)2.2( 2x+1).(2x+1)’

⇔ y’= 2( x3+ x2-1)( 3x2+2x).(2x+1)2+(x3+ x2-1)2.2( 2x+1).2

⇔ y’= 2( x3+ x2-1)( 3x2+2x).(2x+1)2+(x3+ x2-1)2.( 8x+4)

Dạng 5: Đạo hàm và các bài toán giải phương trình, bất phương trình

Bài tập 13. Cho hàm số y= 2x3 – 6x2+ 2000. Phương trình y’= 0 có mấy nghiệm?

A. 0

B. 1

C. 2

D. 3

Giải

+ Ta có đạo hàm: y’=6x2-12x

+ Để y’=0 thì 6x2-12x=0

Đạo hàm và các bài toán giải phương trình, bất phương trình | Toán lớp 11

Vậy phương trình y’= 0 có hai nghiệm.

Chọn C.

Bài tập 14. Cho hàm số y= x4+ 2x3 – k.x2+ x- 10. Tìm k để phương trình y’=1 có một nghiệm là x= 1?

A. k= 5

B. k= -5

C. k= 2

D. k= – 3

Giải

+ Ta có đạo hàm: y’= 4x3+ 6x– 2kx+ 1.

+ Để y’= 1 thì 4x3+ 6x2 – 2kx+ 1 = 1

⇔ 4x3+ 6x2 – 2kx = 0. (*)

Do phương trình y’= 1 có một nghiệm là x= 1 nên phương trình (*) có một nghiệm x= 1. Suy ra: 4.13 + 6.12 – 2.k.1= 0 ⇔ 10- 2k = 0

⇔ k= 5.

Chọn A.

Bài tập 15. Cho hàm số y= 2mx – mx3. Với những giá trị nào của m để x= -1 là nghiệm của bất phương trình y'<1?

A. m > – 1

B. m < 1

C.m= 1

D. m < – 1

Giải

Ta có đạo hàm: y’= 2m- 3mx2

Bất phương trình y’ <1 khi 2m-3mx2 <1

Do x= -1 là nghiệm của bât phương trình nên ta có: 2m- 3m.(-1)2 < 1

⇔ – m < <1 hay m >- 1.

Chọn A.

Dạng 6: Tính đạo hàm tại 1 điểm

Bài tập 16. Cho hàm số y= x3+ 2x– 2x+ 10. Tính đạo hàm của hàm số tại x= 1

A. 5

B. – 2

C. 7

D. 10

Giải

 Đạo hàm của hàm số đã cho là : y’= 3x2 +4x- 2

⇒ Đạo hàm của hàm số tại điểm x=1 là y’ ( 1)= 3. 12+ 4.1- 2= 5

Chọn A.

Bài tập 17. Cho hàm số y= 16√x+2x- x2. Tính đạo hàm của hàm số tại x= 4.

A. – 1

B. – 2

C. 0

D. 2

Giải

Tại các điểm x > 0 thì hàm số đã cho có đạo hàm và y’= 8/√x+2-2x

⇒ Đạo hàm của hàm số đã cho tại x= 4 là : y’ ( 4)= 8/√4+2-2.4= -2

Chọn B.

Bài tập 18. Cho hàm số y= ( 2x+ x2)2. Tính đạo hàm của hàm số tại x= – 1?

A. 0

B. 2

C. – 2

D .4

Giải

Hàm số đã cho xác định với mọi x.

Đạo hàm của hàm số đã cho là:

y’=2( 2x+ x2 )( 2x+ x2 )’ = 2( 2x+ x2 )( 2+2x)

⇒Đạo hàm của hàm số tại x= -1 là y’( – 1) = 0.

Chọn A.

Dạng 7: Đạo hàm và bài toán giải phương trình, bất phương trình lượng giác

Bài tập 19. Cho hàm số: y= sinx+ cosx. Tìm nghiệm của phương trình y’=0

 Đạo hàm và bài toán giải phương trình, bất phương trình lượng giác | Toán lớp 11

Giải

 Đạo hàm và bài toán giải phương trình, bất phương trình lượng giác | Toán lớp 11

Bài tập 20. Cho hàm số: y= tanx+ cot x. Giải phương trình y’=0

 Đạo hàm và bài toán giải phương trình, bất phương trình lượng giác | Toán lớp 11

Giải

 Đạo hàm và bài toán giải phương trình, bất phương trình lượng giác | Toán lớp 11

Bài tập 21. Cho hàm số y=x3+ 3x+ sin3 x. Giải bất phương trình y’ ≥0

 Đạo hàm và bài toán giải phương trình, bất phương trình lượng giác | Toán lớp 11

Giải

Ta có đạo hàm: y’=3x2+ 3+ 3sin2x. cosx

Với mọi x ta có; cosx ≥ – 1 ⇒ 3sin2 x.cosx ≥ – 3.sin2 x

⇒ 3+ 3sin2x.cosx ≥ 3- 3.sin2 x ⇔ 3+ 3sin2x.cosx ≥ 3.cos2x ( 1)

Lại có 3x2 ≥0 ∀ x (2)

Từ( 1) và ( 2) vế cộng vế ta có:

y’=3x2+ 3+ 3sin2x. cosx ≥3x2+3cos2 x ≥0 với mọi x.

Vậy với mọi x ta luôn có: y’ ≥0

Chọn C.