Dùng phương pháp quy nạp toán học để chứng minh công thức đúng... Chọn khẳng định đúng.[r]
Trang 1A – LÝ THUYẾT TÓM TẮT
Tích f x'( ).0 được gọi là vi phân của hàm số x yf x( ) tại điểm x (ứng với số gia x0 ) được kí hiệu là df x( )0 f x'( )0 x
Nếu hàm số f có đạo hàm f ' thì tích f x x'( ) được gọi là vi phân hàm số yf x( ), kí hiệu là: ( ) '( )
df x f x x
Đặc biệt: dx x x nên ta viết ' x df x( )f x dx'( )
B – BÀI TẬP
Câu 1 Cho hàm số yf x x12 Biểu thức nào sau đây chỉ vi phân của hàm số f x
?
A. dy2x1 d x B. dyx1 d2 x
.
C. dy2x1
.
Hướng dẫn giải:
Chọn A.
Ta có dyf x x d 2x1 d x
.
Câu 2 Tìm vi phân của các hàm số y x 32x2
A dy(3x2 4 )x dx B dy(3x2x dx)
C dy(3x22 )x dx D dy(3x2 4 )x dx
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
2
(3 4 )
Câu 3 Tìm vi phân của các hàm số y 3x2
A
3
x
1
x
C
1
x
3
x
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
3
x
Câu 4 Cho hàm số y x 3 9x212x 5 Vi phân của hàm số là:
A.dy3x218x12 d x
B. dy 3x2 18x12 d x
.
dy 3x 18x12 dx
dy 3x 18x12 dx
.
Hướng dẫn giải:
Chọn A.
Ta có dyx3 9x212x 5 d x3x218x12 d x
Câu 5 Tìm vi phân của các hàm số y(3x1)10
A dy10(3x1)9dx B dy30(3x1)10dx
Trang 2C dy9(3x1)10dx D dy30(3x1)9dx
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
9 30(3 1)
Câu 6 Tìm vi phân của các hàm số ysin 2xsin3x
A dycos 2x3sin2xcosx dx
B dy2cos 2x3sin2xcosx dx
C dy2 cos 2xsin2xcosx dx
D dycos 2xsin2xcosx dx
Hướng dẫn giải:
Chọn B.
2cos 2 3sin2 cos
Câu 7 Tìm vi phân của các hàm số ytan 2x
A dy (1 tan 2 )2 x dx B dy (1 tan 2 )2 x dx
C dy2(1 tan 2 ) 2 x dx D dy2(1 tan 2 ) 2 x dx
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
2
2(1 tan 2 )
Câu 8 Tìm vi phân của các hàm số y3 x1
1 ( 1)
x
3 ( 1)
x
2 ( 1)
x
1
3 ( 1)
x
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
2 3
1
3 ( 1)
x
Câu 9 Xét hàm số yf x 1 cos 2 2 x
Chọn câu đúng:
sin 4
2 1 cos 2
x
x
sin 4
1 cos 2
x
x
cos 2
1 cos 2
x
x
sin 2
2 1 cos 2
x
x
Hướng dẫn giải:
Chọn B.
Ta có : dyf x x d
2
2
1 cos 2
d
2 1 cos 2
x x x
4cos 2 sin 2
d
2 1 cos 2
x x
sin 4
d
1 cos 2
x x x
Câu 10 Cho hàm sốy x 3 5x Vi phân của hàm số là:6
dy 3x 5 dx
dy 3x 5 dx
.
C. dy3x2 5 d x
.
Hướng dẫn giải:
Chọn A.
Ta có dyx3 5x6 d x3x2 5 d x
Trang 3
Câu 11 Cho hàm số 3
1 3
y x
Vi phân của hàm số là:
A.
1
4
1
dy dx x
1
dy dx x
Hướng dẫn giải:
Chọn C.
2 2
x
Câu 12 Cho hàm số
2 1
x y x
Vi phân của hàm số là:
d d
1
x y
x
3d d
1
x y
x
3d d
1
x y
x
d d
1
x y
x
Hướng dẫn giải:
Chọn C.
x
Câu 13 Cho hàm số
1
y x
Vi phân của hàm số là:
A.
2 2
( 1)
x
( 1)
x
x
( 1)
x
x
2 2
( 1)
x
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
Ta có
2 1
1
x
2 2
d 1
x x
2 2
d 1
x x
Câu 14 Cho hàm số ysinx 3cosx Vi phân của hàm số là:
A dy cosx3sinx xd
B. dy cosx 3sinx xd
.
C. dycosx3sinx xd
D. dy cosx3sinx xd
.
Hướng dẫn giải:
Chọn C.
Ta có dysinx 3cosxdxcosx3sinx xd
Câu 15 Cho hàm số ysin2x Vi phân của hàm số là:
A. dy– sin 2 dx x B. dysin 2 dx x C. dysin dx x D. dy2cos dx x
Hướng dẫn giải:
Chọn B.
Ta có dyd sin 2 x sin2 xdxcos 2sin dx x xsin 2 dx x
Câu 16 Vi phân của hàm số
tan x
y
x
là:
Trang 4A. 2
2
x
sin(2 )
x
2 sin(2 )
2 sin(2 )
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
Ta có
2
x x
dx x
2
2 sin 2
4 cos
dx
Câu 17 Hàm số yxsinxcosx có vi phân là:
A. dyxcos – sinx x xd B. dyxcosx xd
C. dycos – sinx x xd
D. dyxsinx xd
Hướng dẫn giải:
Chọn B.
Ta có dyxsinxcosxdxsinx x cosx sinx xd xcosx xd
.
Câu 18 Hàm số y 2 1
x x
Có vi phân là:
A.
2
1
( 1)
x
x
2 ( 1)
x
x
C.
2 2
1
( 1)
x
x
1 ( 1)
x
Hướng dẫn giải:
Chọn A.
Ta có
dx
Câu 19 Cho hàm số yf x x12
Biểu thức nào sau đây là vi phân của hàm số đã cho?
A dy2x1 d x
C dyx1 d x
Hướng dẫn giải:
Chọn A
yf x x y x x
Câu 20 Vi phân của hàm số f x 3x2 x
tại điểm x , ứng với 2 x 0,1 là:
Hướng dẫn giải:
Chọn C
Ta có: f x 6x 1 f 2 11
d 2f f 2 x 11.0,1 1,1
Trang 5Câu 21 Vi phân của ycot 2017 x
là:
A dy2017 sin 2017 d x x
2017
sin 2017
x
2017
cos 2017
x
2017
sin 2017
x
Hướng dẫn giải:
Chọn D
cot 201
17
y
x
x
x
Câu 22 Cho hàm số y =
1
x
Vi phân của hàm số là:
A
2 2
( 1)
x
2 1
( 1)
x
x
2 1
( 1)
x
x
2 2
( 1)
x
Hướng dẫn giải:
Chọn D
2
Câu 23 Cho hàm số
3
1 2
x y
x
Vi phân của hàm số tại x là:3
A
1
7
y x
B dy7d x C
1
7
y x
D dy7d x
Hướng dẫn giải:
Chọn A
3 7
1 2
x
Do đó
1
7
y x
Câu 24 Vi phân của ytan 5x là :
5
cos 5
x
x
5
sin 5
x
C
2
5
cos 5
x
5
cos 5
x
Hướng dẫn giải:
Chọn C
2
5 tan 5
cos 5
x
5
cos 5
x
Câu 25 Hàm số
2 ( 1)
x
Biểu thức 0,01 '(0,01)f là số nào?
Trang 6Hướng dẫn giải:
Chọn D
2
2
Do đó 0,01 '(0, 01)f 90
Câu 26 Cho hàm số ysin(sin )x Vi phân của hàm số là:
A dycos(sin ).sin dx x x B dysin(cos )dx x
C dycos(sin ).cos dx x x D dy cos(sin )dx x
Hướng dẫn giải:
Chọn C
Ta có: y' (sin ) '.cos(sin ) cos cos(sin ) x x x x nên dycos cos(sin )dx x x
Câu 27 Cho hàm số
2 khi 0 ( )
2 khi 0
f x
Kết quả nào dưới đây đúng?
x
0
x
x
Hướng dẫn giải:
Chọn B
Ta có: 0 lim0 2 lim (0 1) 1
x
;
0 lim0 2 2
x
x f
x
và hàm số không có vi phân tại x 0
Câu 28 Cho hàm số ycos 22 x Vi phân của hàm số là:
A dy4cos 2 sin 2 dx x x B dy2 cos 2 sin 2 dx x x
C dy2 cos 2 sin 2 dx x x D dy 2sin 4 dx x
Hướng dẫn giải:
Chọn D
Ta có : dyd cos 2 2 x 2 cos 2 (cos 2 ) 'dx x x4cos 2 sin 2 dx x x2sin 4 dx x
Câu 29 Cho hàm số
2 khi 0 ( )
khi 0
f x
Khẳng định nào dưới đây là sai?
A f 0 1
C d (0) df x D Hàm số không có vi phân tại x 0
Hướng dẫn giải:
Chọn D
Ta có: 0 lim0 2 lim (0 1) 1
x
và 0 lim0 1
x
x f
x
và d (0) df x
Câu 30 Cho hàm số yf x( ) 1 cos 2 2 x Chọn kết quả đúng:
sin 4
2 1 cos 2
x
x
sin 4
1 cos 2
x
x
cos 2
1 cos 2
x
x
sin 2
1 cos 2
x
x
Trang 7Hướng dẫn giải:
Chọn B
(1 cos 2 ) ' 2.2cos 2 sin 2 sin 4
Câu 31 Cho hàm số ytan x Vi phân của hàm số là:
1
2 cos
1
cos
C
1
2 cos
1
2 cos
Hướng dẫn giải:
Chọn D
Câu 32 Vi phân của hàm số
x y x
là :
8
x
4
x
4
x
7
x
Hướng dẫn giải:
Chọn A
x
Câu 33 Cho hàm số
2 2
1 1
x y
x
Vi phân của hàm số là:
A 22
4
1
x
x
B 22
4
1
x
4
1
x
d d
1
x y
x
Hướng dẫn giải:
Chọn A
Ta có :
2
Câu 34 Cho hàm số ( )f x cos 2x Khi đó
A d sin 2 d
2 cos 2
x
x
cos 2
x
x
C d sin 2 d
2 cos 2
x
x
cos 2
x
x
Hướng dẫn giải:
Chọn D
Ta có : d ( ) d cos 2 (cos 2 ) ' d sin 2 d
2 cos 2 cos 2
Trang 8ĐẠO HÀM CẤP CAO CỦA HÀM SỐ
A – LÝ THUYẾT TÓM TẮT
Đạo hàm cấp hai: Cho hàm số f có đạo hàm f ' Nếu f ' cũng có đạo hàm thì đạo hàm của nó được gọi là đạo hàm cấp hai của f và được kí hiệu là: f '', tức là: f '' ( ') ' f
Đạo hàm cấp n: Cho hàm số f có đạo hàm cấp n (với 1 n,n2) là f(n1) Nếu f(n1) cũng có đạo hàm thì đạo hàm của nó được gọi là đạo hàm cấp n của f và được kí hiệu là f( )n , tức là:
( )n ( (n 1)) '
Để tính đạo hàm cấp n:
Tính đạo hàm cấp 1, 2, 3, , từ đó dự đoán công thức đạo hàm cấp n
Dùng phương pháp quy nạp toán học để chứng minh công thức đúng
B – BÀI TẬP
Câu 1 Hàm số 2
x y x
có đạo hàm cấp hai là:
1 2
y x
4 2
y
x
4 2
y x
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
2
x y
2
x y
Câu 2 Hàm số yx2 13
có đạo hàm cấp ba là:
A. y 12x2 1
C. y 24 5 x2 3
Hướng dẫn giải:
Chọn C.
Ta có y x 63x43x2 ; 1 y 6x512x36x
y x x ; y 120x372x24 5 x23
Câu 3 Hàm số y 2x5 có đạo hàm cấp hai bằng:
A.
1
y
1
y
x
C.
1
y
1
y
x
Hướng dẫn giải:
Chọn C.
2
y
Trang 9
Câu 4 Hàm số
1
y
x
có đạo hàm cấp 5 bằng:
A.
(5)
6
120 ( 1)
y
x
(5)
6
120 ( 1)
y x
C.
(5)
6
1 ( 1)
y
x
(5)
6
1 ( 1)
y
x
Hướng dẫn giải:
Chọn A.
Ta có
1 1
y x
x
2
1 1
1
y
x
2
1
y
x
3
4
6 1
y
x
4
5
24 1
y
x
(5)
6
120 ( 1)
y
x
Câu 5 Hàm số
1
y x
có đạo hàm cấp 5 bằng :
A
5
6
120 1
y
x
5
5
120 1
y x
C
5
5
1 1
y
x
5
5
1 1
y
x
Hướng dẫn giải:
Chọn A.
Ta có:
1 1
1
y
x
; 3
2 1
y x
6 1
y
x
;
4
5
24 1
y x
;
5
6
120 1
y
x
Câu 6 Hàm số y x x 2 có đạo hàm cấp 1 2 bằng :
3
y
2 2
1
x y
x
3
y
2 2
1
x y
x
Hướng dẫn giải:
Chọn C.
Ta có:
2 2
1
3 2
1
x
x y
Câu 7 Hàm số y2x55
có đạo hàm cấp 3 bằng :
A y 80 2 x53
C y 480 2 x52
Hướng dẫn giải:
Chọn B.
Ta có: y 5 2 x542 10 2 x54
;y 80 2 x53
; y 480 2 x52
Câu 8 Hàm số ytanx có đạo hàm cấp 2 bằng :
Trang 10A 3
2sin
cos
x y
x
1 cos
y
x
1 cos
y
x
2sin cos
x y
x
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
1 cos
y
x
2cos sin 2sin
y
Câu 9 Cho hàm số ysinx Chọn câu sai.
A
sin
2
y x
C
3 sin
2
y x
4 sin 2
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
Ta có:
cos sin
2
y x x
2
y x x
2
y x x
2
y x x
Câu 10 Hàm số
2
1
y
x
có đạo hàm cấp 2 bằng :
1 2
1
y
x
2 1
y
x
2 1
y
x
2 1
y
x
Hướng dẫn giải:
Chọn B.
Ta có:
1
1
x
1 2 1
y
x
2 (1 )
y
x
Câu 11 Hàm số cos 2
3
yf x x
Phương trình f 4 x 8 có nghiệm x 0;2
là:
C x và 0 x 3
Hướng dẫn giải:
Chọn A.
Ta có:
2sin 2
3
y x
4cos 2
3
y x
8sin 2
3
y x
4 16cos 2
3
y x
Khi đó :
1 cos 2
x
2
2
2 6
0;
2
2
x
x
Câu 12 Cho hàm số ysin2x Chọn khẳng định đúng
A 4y y 0 B 4y y 0 C yytan 2x D y2 y 2 4
Hướng dẫn giải:
Chọn B.
Trang 11Ta có: y 2cos2x; y 4sin2x 4y y 0
Câu 13 Cho hàm số y f x 1
x
Xét hai mệnh đề :
I :y f x 23
x
II :y f x 64
x
Mệnh đề nào đúng?
A Chỉ I
đúng B Chỉ II
đúng C. Cả hai đều đúng D. Cả hai đều sai
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
Ta có: 2
1
y
x
2
y x
6
y x
Câu 14 Nếu 2sin3
cos
x
x
thì f x
bằng
A
1
1
cos x
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
Vì: tan 12
cos
x
x
4
2cos sin cos
x
cos
x x
Câu 15 Cho hàm số
1
y f x
x
Xét hai mệnh đề :
I :yf x 2
2
4
Mệnh đề nào đúng?
A Chỉ I
đúng B Chỉ II
đúng C. Cả hai đều đúng D. Cả hai đều sai
Hướng dẫn giải:
Chọn A.
Ta có: yf x
2 2 1
x
2 1
x x
2 1
1
y
x
; 3
4 1
y x
Câu 16 Cho hàm số f x x13
Giá trị f 0
bằng
Hướng dẫn giải:
Chọn B.
Vì: f x 3x12
; f x 6x1 f 0 6
Câu 17 Cho hàm số f x sin3x x 2
Giá trị 2
f
bằng
Hướng dẫn giải:
Chọn B.
Vì: f x 3sin cos2x x2x ; f x 6sin cosx 2x 3sin3x2 1
2
f
Câu 18 Cho hàm số f x 5x134x1
Tập nghiệm của phương trình f x là0
Hướng dẫn giải:
Chọn C.
Trang 12Vì: f x 15x124
; f x 30x1 f x 0 x 1
Câu 19 Cho hàm số
1 3
y x
Khi đó :
8
8
8
4
Hướng dẫn giải:
Chọn C.
Vì: 2
1
3
y
x
; 3
2 3
y x
6 3
y
x
8
y
Câu 20 Cho hàm số yax b 5
với a , b là tham số Khi đó :
D y 10 1 10a
Hướng dẫn giải:
Chọn A.
Vì: y 5a ax b 4
; y 20a ax b2 3
; y 60a ax b3 2
;
; y 5 120a5 ;
6 0
y y 10 0 Do đó y 10 1 0
Câu 21 Cho hàm số ysin 22 x Tính
4 6
y
bằng:
Hướng dẫn giải:
Chọn C.
Vì: y 2sin2 2cos2x x 2sin4x; y 8cos4x ; y 32sin4x;
4 128cos4
4
64 3 6
y
Câu 22 Cho hàm số ysin 2x Tính y''
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
Ta có y' 2cos 2 x y''4sin 2x
Câu 23 Cho hàm số ysin 2x Tính y'''( )3
,
(4)( ) 4
Hướng dẫn giải:
Chọn A.
Ta có y'''8cos 2 , x y(4) 16sin 2x
Suy ra
(4) 2
'''( ) 8cos 4; ( ) 16sin 16
Câu 24 Cho hàm số ysin 2x Tính y( )n
A
( ) 2 sin(2 )
3
n n
B
( ) 2 sin(2 )
2
n n
Trang 13C
( ) 2 sin( )
2
n n
D
( ) 2 sin(2 )
2
n n
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
Ta có
2 ' 2sin(2 ), '' 2 sin(2 2 )
,
3 ''' 2 sin(2 3 )
2
Bằng quy nạp ta chứng minh
( ) 2 sin(2 )
2
n n
Với
1
1 ' 2 sin(2 )
2
đúng Giả sử
( ) 2 sin(2 )
2
k k
, suy ra ( 1) ( )' 2 1cos(2 ) 2 1sin 2 ( 1)
Theo nguyên lí quy nạp ta có điều phải chứng minh
Câu 25 Tính đạo hàm cấp n của hàm số
2 1 2
x y x
A
1 ( )
1
(1) 3 !
( 2)
n n
n
n y
x
1 ( )
1
( 1) ! ( 2)
n n
n
n y
x
C
1 ( )
1
( 1) 3 !
( 2)
n n
n
n y
x
1 ( )
1
( 1) 3 ! ( 2)
n n
n
n y
x
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
Ta có
' 2
3 ( 2)
x
4
3.2.3
'''
( 2)
y
x
Ta chứng minh
1 ( )
1
( 1) 3 ! ( 2)
n n
n
n y
x
Với
0
( 1) 3 3
Giả sử
1 ( )
1
( 1) 3 ! ( 2)
k k
k
k y
x
( 1) 3 ! ( 2) ' ( 1) 3.( 1)!
'
k k
Theo nguyên lí quy nạp ta có điều phải chứng minh
Câu 26 Tính đạo hàm cấp n của hàm số
1
ax b
A
( )
1
(2) !
n n n
n
a n y
( )
1
( 1) ! ( 1)
n n n
n
a n y
C
( )
1
( 1) !
n n
n
n y
( )
1
( 1) !
n n n
n
a n y
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
Trang 14Ta có
Ta chứng minh:
( )
1
( 1) !
n n n
n
a n y
Với
( 1) 1!
Giả sử
( )
1
( 1) !
k k k
k
a k y
( 1) ! ( ) ' ( 1) ( 1)!
'
k k
Theo nguyên lí quy nạp ta có điều phải chứng minh
Câu 27 Tính đạo hàm cấp n của hàm số 2
2 1
x y
A
( )
(2) 7 ! (1) 5 !
n
y
( )
( 1) 7 ! ( 1) 5 !
n
y
C
( ) ( 1) 7 ! ( 1) 5 !
n
y
( )
( 1) 7 ! ( 1) 5 !
n
y
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
Ta có: 2x 1 7(x 2) 5( x 3); x2 5x 6 (x 2)(x 3)
Suy ra
y
Mà
,
Nên
( )
( 1) 7 ! ( 1) 5 !
n
y
Câu 28 Tính đạo hàm cấp n của hàm số ycos 2x
A ( ) 1 cos 2
2
n n
y x n
( ) 2 cos 2
2
n n
y x
C
( ) 2 1cos 2
2
n n
( ) 2 cos 2
2
n n
y x n
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
Ta có
2
y x y x
3
''' 2 cos 2 3
2
y x
Bằng quy nạp ta chứng minh được
( ) 2 cos 2
2
n n
y x n
Câu 29 Tính đạo hàm cấp n của hàm số y 2x1
A
1 ( )
2 1
( 1) 3.5 (3 1)
(2 1)
n n
n
n y
x
1 ( )
2 1
( 1) 3.5 (2 1) (2 1)
n n
n
n y
x
Trang 15C
1 ( )
2 1
( 1) 3.5 (2 1)
(2 1)
n n
n
n y
x
1 ( )
2 1
( 1) 3.5 (2 1) (2 1)
n n
n
n y
x
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
Bằng quy nạp ta chứng minh được:
1 ( )
2 1
( 1) 3.5 (2 1) (2 1)
n n
n
n y
x
Câu 30 Tính đạo hàm cấp n của hàm số 2
x y
A
( )
5.( 1) ! 3.( 1) !
n
y
( )
5.( 1) ! 3.( 1) !
n
y
C
( )
5.( 1) ! 3.( 1) !
:
n
y
( )
5.( 1) ! 3.( 1) !
n
y
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
Ta có:
y
Bằng quy nạp ta chứng minh được:
( )
5.( 1) ! 3.( 1) !
n
y
Câu 31 Tính đạo hàm cấp n của hàm số 2 5 6
x y
A
( )
( 1) 3 ! ( 1) 2 !
n
y
( ) ( 1) 3 ! ( 1) 2 !
n
y
C
( )
( 1) 3 ! ( 1) 2 !
n
y
( )
( 1) 3 ! ( 1) 2 !
n
y
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
Ta có:x3(x2) 2( x3); x25x 6 (x2)(x3)
Suy ra
y
Mà
,
Nên ta có:
( )
( 1) 3 ! ( 1) 2 !
n
y
Câu 32 Tính đạo hàm cấp n của hàm số ycos 2x
A
( ) 2 1cos 2
2
n n
( ) 2 1cos 2
2
n n
C
( ) 2 cos 2
2
n n
y x
( ) 2 cos 2
2
n n
y x n
Hướng dẫn giải: