Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.31 MB, 12 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Định nghĩa:Đạo hàm của hàm f tại điểm a, ký hiệu
f’(a) là:
(nếu giới hạn này tồn tại hữu hạn).
• Chú ý:đặt h=x-a, ta có:
' lim
<i>x</i> <i>a</i>
<i>f x</i> <i>f a</i>
<i>f a</i>
<i>x</i> <i>a</i>
0
' lim
<i>h</i>
<i>f a</i> <i>h</i> <i>f a</i>
<i>f a</i>
<i>h</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
Ta xét giới hạn sau:
Vậy:
2 <sub>8</sub> <sub>9</sub>
<i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i>
2
2
0 0
2 8 2 9 3 <sub>4</sub>
lim lim 4
<i>h</i> <i>h</i>
<i>h</i> <i>h</i> <i><sub>h</sub></i> <i><sub>h</sub></i>
<i>h</i> <i>h</i>
' 2 4
<i>f</i>
0
2 2
lim
<i>h</i>
<i>f</i> <i>h</i> <i>f</i>
<i>h</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Đạo hàm trái của f(x) tại a là:
• Đạo hàm phải của f(x) tại a là:
0
' lim lim
<i>x</i> <i>a</i> <i>h</i>
<i>f x</i> <i>f a</i> <i>f a</i> <i>h</i> <i>f a</i>
<i>f a</i>
<i>x</i> <i>a</i> <i>h</i>
0
' lim lim
<i>x</i> <i>a</i> <i>h</i>
<i>f x</i> <i>f a</i> <i>f a</i> <i>h</i> <i>f a</i>
<i>f a</i>
<i>x</i> <i>a</i> <i>h</i>
Bài giảng Tốn cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Định lý:Hàm số f(x) có đạo hàm tại điểm a khi và
chỉ khi nó có đạo hàm trái; đạo hàm phải tại a và
• Định lý:Nếu hàm số f(x) có đạo hàm tại a thì hàm
số liên tục tại a. Chiều ngược lại có thể không
đúng.
' ' '
<i>f a</i> <i>L</i> <i>f a</i> <i>f a</i> <i>L</i>
' lim
<i>x</i> <i>a</i>
<i>f a</i> <i>L</i> <i>f x</i> <i>f a</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Cho hàm số:
Tìm
Ta có:
Vậy khơng tồn tại đạo hàm của hàm số tại 0.
1/ <sub>,</sub> <sub>0</sub>
0 , 0
<i>x</i>
<i>e</i> <i>x</i>
<i>f x</i>
<i>x</i>
' 0 ; ' 0
<i>f</i> <i>f</i>
1/
1/
0 0
0 0
0 0 <sub>0</sub>
' 0 lim lim lim 0
0 0 0
' 0 lim lim
<i>h</i>
<i>u</i>
<i>h</i>
<i>u</i>
<i>h</i> <i>h</i>
<i>h</i> <i>h</i>
<i>f</i> <i>h</i> <i>f</i> <i><sub>e</sub></i> <i><sub>u</sub></i>
<i>f</i>
<i>h</i> <i>h</i> <i>e</i>
<i>f</i> <i>h</i> <i>f</i> <i>e</i>
<i>f</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Với a cố định ta có:
• Thay a bằng x ta có:
• Với mỗi giá trị khác nhau của x ta tính được f’(x) nếu
0
' lim
<i>h</i>
<i>f a</i> <i>h</i> <i>f a</i>
<i>f a</i>
<i>h</i>
0
' lim
<i>h</i>
<i>f x</i> <i>h</i> <i>f x</i>
<i>f x</i>
<i>h</i>
Bài giảng Tốn cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Hàm số đạo hàm của hàm y=f(x).
• Ký hiệu:
• Tập xác định của hàm f’ là tập các giá trị của x sao cho
f’(x) tồn tại. Nó có thể nhỏ hơn TXĐ của hàm số f(x).
'; ';<i>df dy</i>; ; <i>d</i>
<i>f</i> <i>y</i> <i>f x</i>
<i>dx dx dx</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Tìm hàm số đạo hàm của hàm y=x2<sub>.</sub>
• Ta có:
• Giới hạn này tồn tại hữu hạn với mọi x thuộc
TXĐ.
• Vậy đạo hàm của hàm số:
2 <sub>2</sub>
0 0
lim lim 2
<i>h</i> <i>h</i>
<i>f x</i> <i>h</i> <i>f x</i> <i>x</i> <i>h</i> <i>x</i>
<i>x</i>
<i>h</i> <i>h</i>
' 2
<i>y</i> <i>x</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Tìm đạo hàm của hàm:
• Ta có:
• Vậy:
• Chú ý: tập xác định của hàm f(x) là: [0;)
0 0
1
' lim lim
2
<i>h</i> <i>h</i>
<i>f x</i> <i>h</i> <i>f x</i> <i>x</i> <i>h</i> <i>x</i>
<i>f x</i>
<i>h</i> <i>h</i> <i><sub>x</sub></i>
1
' . D : 0;
2
<i>f x</i> <i>TX</i>
<i>x</i>
<i>f x</i> <i>x</i>
• Cho u, v là hai hàm theo x. Khi đó đạo hàm theo x của
các hàm sau là:
• Đạo hàm dạng:uv
• Cách tính:lấy logarit Nêpehai vế hàm số:
2
. ' ' ' . ' . '
'. . '
. . ' '. . ' .
<i>i</i> <i>u</i> <i>v</i> <i>u</i> <i>v</i> <i>ii ku</i> <i>k u</i>
<i>u</i> <i>u v</i> <i>u v</i>
<i>iii u v</i> <i>u v</i> <i>u v</i> <i>iv</i>
<i>v</i> <i>v</i>
'
'. ln .
<i>v</i> <i>v</i> <i>u</i>
<i>u</i> <i>u v</i> <i>u</i> <i>v</i>
<i>u</i>
<i>v</i>
<i>y</i> <i>u</i>
• Đạo hàm của hàm hợp:
• Ví dụ: Hàm là hàm hợp của 2 hàm:
Vậy:
0 <i>x</i> <i>g</i>. <i>x</i>
<i>y</i> <i>f g x</i> <i>y</i> <i>f g</i>
ln cos
<i>y</i> <i>x</i>
ln ; cos
<i>f x</i> <i>x</i> <i>g x</i> <i>x</i>
1
. . sin tan
cos
<i>x</i> <i>g</i> <i>x</i>
<i>y</i> <i>f g</i> <i>x</i> <i>x</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
2
2
1. 0 2. .
3.
1
4. ln
5. sin cos
6. cos sin
1
7. tan
cos
1
8. cot
sin
<i>x</i> <i>x</i>
<i>C</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>e</i> <i>e</i>
Đạo hàm hàm hợp
2
2
3. . '
1
4. ln . '
5. sin '. cos
6. cos sin
1
7. tan . '
cos
1
8. cot . '
s
'.
in
<i>u</i> <i>u</i>
<i>e</i> <i>e u</i>
<i>u</i> <i>u</i>
<i>u</i>
<i>u</i> <i>u</i> <i>u</i>
<i>u</i> <i>u</i>
<i>u</i> <i>u</i>
<i>u</i>
<i>u</i>
<i>u</i>
<i>u</i>
<i>u</i>
Bài giảng Tốn cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
2
2
2
2
9. . ln
1
10. log
. ln
1
11. arcsin
1
1
12. arccos
1
1
13. arctan
1
1
14. arc cot
1
<i>x</i> <i>x</i>
<i>a</i>
<i>a</i> <i>a</i> <i>a</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>a</i>
Đạo hàm hàm hợp
9.
10. log
11. arcsin
12. arccos
13. arctan
14. arc cot
<i>u</i>
<i>a</i>
<i>a</i>
<i>u</i>
<i>u</i>
<i>u</i>
<i>u</i>
<i>u</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Tìm f’(x) biết:
• Ta có:
3
ln
1 cos
<i>x</i>
<i>e</i>
<i>f x</i>
<i>x</i>
1
ln 1 cos
3
1 sin 1 sin
' 1 1
3 1 cos 3 1 cos
<i>y</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>y</i>
<i>x</i> <i>x</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Tìm f’(x) biết:
• Ta có:
• Vậy:
2
3 4 7
1
. sin
<i>x</i>
<i>f x</i> <i>y</i>
<i>x</i> <i>x</i>
2
2
4
ln ln 1 ln 7 ln sin
3
' 2 4 7 cos
3 sin
1
<i>y</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>y</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>y</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
2
2
3 4 7
2 4 7 cos
' 1 .
. sin 1 3 sin
<i>x</i>
<i>x</i>
<i>x</i>
<i>y</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Hàm số y=f(x) thỏa điều kiện:
• Khi đó hàm số đã cho gọi là hàm cho bởi phương trình
tham số.
• <b>Ví dụ:</b>Cho hàm
Đặt: ta có dạng tham số sau:
<i>x</i> <i>x t</i>
<i>y</i> <i>y t</i>
ln<i>x</i>
<i>y</i>
<i>x</i>
<i>t</i>
<i>x</i> <i>e</i>
<i>t</i>
<i>t</i>
<i>x</i> <i>e</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Cho hàm y=f(x) dạng tham số:
• Khi đó:
• <b>Ví dụ:</b>
<i>x</i> <i>x t</i>
<i>y</i> <i>y t</i>
/
/
<i>t</i>
<i>x</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>dy</i> <i>dy dt</i>
<i>y</i>
<i>dx</i> <i>dx dt</i> <i>x</i>
2 2
1
1
1 1 ln
<i>t</i>
<i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i>
<i>x</i> <i>t</i> <i>t</i>
<i>x</i> <i>e</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>e</i>
<i>t</i>
<i>t</i> <i>x</i>
<i>e</i>
<i>y</i>
<i>e</i> <i>e</i> <i>x</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Hàm số có hàm ngược là:
• Khi đó:
• <b>Ví dụ 1:</b>Hàm y=arctanx có hàm ngược x=tany
1
<i>x</i> <i>f</i> <i>y</i>
1 1
<i>y</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i>y</i> <i>x</i>
2 2
1 1 1
1 tan 1
<i>x</i>
<i>y</i>
<i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i>x</i>
<i>y</i> <i>f x</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• <b>Ví dụ 2:</b>Hàm y=arcsinx có hàm ngược x=siny
• <b>Ví dụ 3:</b>Hàm y=arccosx có hàm ngược x=cosy
2 2
1 1 1 1
cos <sub>1</sub> <sub>sin</sub> <sub>1</sub>
2 2
<i>x</i>
<i>y</i>
<i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i><sub>y</sub></i> <i><sub>x</sub></i>
<i>do</i> <i>y</i>
2 2
1 1 1 1
sin 1 cos 1
0
<i>x</i>
<i>y</i>
<i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i><sub>y</sub></i> <i><sub>x</sub></i>
<i>do</i> <i>y</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Hàm y=f(x) với x(a;b) là hàm ẩn cho bởi phương
trình F(x,y)=0 nếu thay y=f(x) vào ta được đẳng
thức đúng.
• Nghĩa là: F(x, f(x))=0 với x(a;b).
• <b>Ví dụ:</b>Phương trình:
xác định hai hàm ẩn:
2 2
, 1
<i>F x y</i> <i>x</i> <i>y</i>
2
1 1 , 1;1
<i>y</i> <i>x</i> <i>x</i>
2
2 1 , 1;1
<i>y</i> <i>x</i> <i>x</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Cho phương trình: F(x;y)=0
• Để tính: y’x
• B1. Lấy đạo hàm hai vế phương trình theo x.
Chú ýy là hàm theo x.
• B2. Giải phương trình tìm y’.
• B3. Để tính y’(a) ta thay x=a vào phương trình.
<b>Ví dụ:</b>Cho phương trình:
Tính đạo hàm của y theo x.
3 <sub>ln</sub> 2<i>y</i> <sub>0</sub>
<i>x</i> <i>y</i> <i>x e</i>
• B2. Giải tìm y’
3 <sub>ln</sub> 2<i>y</i> <sub>0</sub>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i>x e</i>
2 2
2 2
2
2
* 3 2 . . 0
3 2 . 1 0
3 2 .
'
'
'
1
'
<i>y</i> <i>y</i>
<i>y</i> <i>y</i>
<i>y</i>
<i>y</i>
<i>x y</i> <i>xy e</i> <i>x ye</i>
<i>x y</i> <i>xy e</i> <i>x</i>
<i>y</i> <i>y</i>
<i>ye</i>
<i>x y</i> <i>xy e</i>
<i>y</i>
<i>x ye</i>
<i>y</i>
2 ' 2
3<i><sub>x</sub></i> <i>y</i> 2<i><sub>x</sub></i>.<i><sub>e</sub>y</i> <i><sub>e</sub>y</i>.<i><sub>y</sub></i>'.<i><sub>x</sub></i> 0 *
<i>y</i>
• Ta có:
• Thay x=0 và y(0)=1 vào ta có:
3 <sub>ln</sub> 2 <sub>0</sub>
0 ln 0 1 0
<i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i>x e</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i>y</i> <i>y</i>
2
2
3 2 .
'
1
<i>y</i>
<i>y</i>
<i>x y</i> <i>xy e</i>
<i>y</i>
<i>x ye</i>
1
1
1 1
0 0
3. . 2. . .
' 0 0
. 1
0.1
<i>e</i>
<i>y</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Cho f là hàm khả vi. Đạo hàm (nếu có) của f’ gọi
làđạo hàm cấp 2của hàm số f(x).
• Ký hiệu:
• Đạo hàm cấp 3của hàm f là đạo hàm của đạo
hàm cấp 2.
2
2
<i>d df</i> <i>d f</i>
<i>f</i> <i>f</i>
<i>dx dx</i> <i>dx</i>
2 3
2 3
<i>d d f</i> <i>d f</i>
<i>f</i> <i>f</i>
<i>dx dx</i> <i>dx</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Đạo hàm cấp ncủa hàm f là đạo hàm của đạo
hàm cấp (n-1).
• Ví dụ: Cho hàm:
Tìm đạo hàm cấp n của hàm số.
Giải:
1
1
1
<i>n</i> <i>n</i>
<i>n</i> <i>n</i>
<i>n</i> <i>n</i>
<i>d d</i> <i>f</i> <i>d f</i>
<i>f</i> <i>f</i>
<i>dx dx</i> <i>dx</i>
.<i>x</i>
<i>f x</i> <i>x e</i>
.<i>x</i> . <i>x</i> <i>x</i> .<i>x</i> 1 <i>x</i>
<i>f x</i> <i>x</i> <i>e</i> <i>x e</i> <i>e</i> <i>x e</i> <i>x</i> <i>e</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Ta có:
• Tương tự:
• Tổng qt:
1 <i>x</i> <i>x</i> 1 <i>x</i> 2 <i>x</i>
<i>f</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>e</i> <i>e</i> <i>x</i> <i>e</i> <i>x</i> <i>e</i>
4
3 <i>x</i>; 4 <i>x</i>
<i>f</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>e</i> <i>f</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>e</i>
<i>n</i> <i>x</i>
<i>f</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>n e</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
1
1
) 1 ... 1
1 1
) 1 !
) .
1 !
) ln 1
) sin . sin
2
) cos . cos
2
<i>n</i> <i><sub>n</sub></i>
<i>n</i>
<i>n</i>
<i>n</i>
<i>n</i>
<i>ax</i> <i>n</i> <i>ax</i>
<i>n</i> <i>n</i>
<i>n</i>
<i>n</i> <i><sub>n</sub></i>
<i>n</i> <i><sub>n</sub></i>
<i>i</i> <i>x</i> <i>a</i> <i>n</i> <i>x</i> <i>a</i>
<i>ii</i> <i>n</i>
<i>x</i> <i>a</i> <i><sub>x</sub></i> <i><sub>a</sub></i>
<i>iii</i> <i>e</i> <i>a e</i>
<i>n</i>
<i>iv</i> <i>x</i>
<i>x</i>
<i>v</i> <i>ax</i> <i>a</i> <i>ax</i> <i>n</i>
<i>vi</i> <i>ax</i> <i>a</i> <i>ax</i> <i>n</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
1
) 1 ... 1 .
1 !
) ln 1 .
) sin . sin
2
) cos . cos
2
<i>n</i>
<i>n</i> <i><sub>n</sub></i>
<i>n</i> <i>n</i>
<i>n</i>
<i>n</i> <i><sub>n</sub></i>
<i>n</i> <i><sub>n</sub></i>
<i>n</i>
<i>i</i> <i>ax</i> <i>b</i> <i>n</i> <i>ax</i> <i>b</i>
<i>n</i>
<i>iv</i> <i>ax</i> <i>b</i>
<i>ax</i> <i>b</i>
<i>v</i> <i>ax</i> <i>b</i> <i>a</i> <i>ax</i> <i>b</i> <i>n</i>
<i>vi</i> <i>ax</i> <i>b</i> <i>a</i> <i>ax</i> <i>b</i> <i>n</i>
<i>a</i>
<i>a</i>
Bài giảng Tốn cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Tính đạo hàm cấp n của:
2
1 1
) )
3 2
1
<i>a f x</i> <i>b g x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Biết: . CM:
• Đạo hàm 2 vế theo x:
• Do đó:
• Thay y’ vào:
4 4 <sub>16</sub>
<i>x</i> <i>y</i> 2
7
48<i>x</i>
<i>y</i>
<i>y</i>
3
3 3
3
4<i>x</i> 4 . '<i>y y</i> 0 <i>y</i>' <i>x</i>
<i>y</i>
2
3 2 3 3 2
3 6 4
3 '
3 3 . ' <i>x xy</i> <i>y</i>
<i>x</i> <i>x y</i> <i>x y y</i>
<i>y</i>
<i>y</i> <i>y</i> <i>y</i>
3
2
2 4 4 <sub>2</sub>
4 7 7
3
3
3 <sub>48</sub>
<i>x x</i> <i>y</i>
<i>x x</i> <i>y</i> <i><sub>x</sub></i>
<i>y</i> <i>y</i>
<i>x</i>
<i>y</i>
<i>y</i>
<i>y</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Ta đã biết:
• Theo cơng thức đạo hàm hàm hợp:
• Do đó:
'
'
<i>t</i>
<i>x</i>
<i>t</i>
<i>x</i> <i>x t</i> <i>y</i>
<i>y</i>
<i>y</i> <i>y t</i> <i>x</i>
. . <i>x</i> <i>t</i>
<i>x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i> <i>x</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>y</i> <i>y</i> <i>x</i> <i>y x</i> <i>y</i>
<i>x</i>
3
. .
<i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>
<i>x</i>
<i>t</i>
<i>y x</i> <i>y x</i>
<i>y</i>
<i>x</i>
Bài giảng Tốn cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Tìm y’’ biết:
• Ta có:
• Vậy:
2
sin
<i>x</i> <i>t</i>
<i>y</i> <i>t</i>
cos ; sin
2 ; 2
<i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i>
<i>x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<i>y</i> <i>t</i> <i>y</i>
3 3
2 <sub>;</sub>
cos
2. cos 2 sin <sub>2. cos</sub> <sub>2 sin</sub>
cos
cos
<i>x</i>
<i>x</i>
<i>t</i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i><sub>t</sub></i> <i><sub>t</sub></i> <i><sub>t</sub></i>
<i>y</i>
<i>t</i>
<i>t</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Dễ thấy:
• Mở rộng:
. . .
. . . . 2 .
<i>f g</i> <i>f g</i> <i>g f</i>
<i>f g</i> <i>f g</i> <i>g f</i> <i>f g</i> <i>f g</i> <i>f g</i>
0
. .
<i>n</i>
<i>n</i> <i>k</i> <i>k</i> <i>n k</i>
<i>n</i>
<i>k</i>
<i>f g</i> <i>C f g</i>
Gần giống khai triển nhị thức Newton
• Tính đạo hàm:
3 3 2 2 3
3 4 3 2 2 3 4
. 3 . 3 .
. 4 . 6 . 4 .
<i>f g</i> <i>f g</i> <i>f g</i> <i>f</i> <i>g</i> <i>g f</i>
<i>f g</i> <i>f g</i> <i>f</i> <i>g</i> <i>f</i> <i>g</i> <i>f g</i> <i>g f</i>
10
2 <sub>1 sin</sub> <sub>???</sub>
<i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>f</i> <i>x</i>
• Vi phân tại một điểm
• Vi phân trên một khoảng
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Định nghĩa. Hàm số f(x) gọi là khả vi tại x0nếu:
• Định nghĩa. Hàm số f(x) gọi là khả vi tại x0nếu:
0 0 . 0
<i>f x</i> <i>h</i> <i>f x</i> <i>Ah</i> <i>h</i>
: hằng số hữu hạn
VCBù bậc cao hơn
Người ta còn ký hiệu là .
0
0
0 : . lim 0
<i>h</i>
<i>h</i>
<i>h</i> <i>h</i>
<i>h</i>
<i>h</i> <i>x</i>
0 0 . 0
<i>f x</i> <i>x</i> <i>f x</i> <i>A x</i> <i>x</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Cho hàm f khả vi tại x0. Khi đóA.hgọi làvi phân
củahàm số f(x) tại x0.
Ký hiệu:
Định lý:Hàm y= f(x) khả vi tại x0khi và chỉ khi tồn
tại f’(x0).
Ta chứng minh được:
0
0
.
.
<i>df x</i> <i>A h</i>
<i>hay</i> <i>df x</i> <i>A</i> <i>x</i>
0
'
<i>A</i> <i>f x</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Vi phân của hàm số f(x)tại x0.
• Tính chất:
0 0
0 0
' .
' .
<i>df x</i> <i>f x</i> <i>h</i>
<i>hay</i> <i>df x</i> <i>f x</i> <i>x</i>
2
) 0
)
)
)
)
<i>i d C</i>
<i>ii d</i> <i>f</i> <i>df</i>
<i>iii d f</i> <i>g</i> <i>df</i> <i>dg</i>
<i>iv d fg</i> <i>gdf</i> <i>fdg</i>
<i>f</i> <i>gdf</i> <i>fdg</i>
<i>v d</i>
<i>g</i> <i>g</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Cho hàm hợp:
• Vi phân:
• Hai cơng thức này có dạng giống nhau
• Vậy vi phân cấp 1 có tính bất biến.
0
<i>f u x</i> <i>hay</i> <i>f u x</i>
. . ' ' .
<i>df</i> <i>f x dx</i> <i>f u u x dx</i> <i>f u du</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
0
<i>y</i>
0
<i>x</i> <i>x</i><sub>0</sub> <i>x</i>
0
0
<i>f x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
0 0
<i>f x</i> <i>x</i> <i>f x</i>
<i>f</i>
0
' .
<i>f x</i> <i>x</i>
0
' . 0
<i>f</i> <i>f x</i> <i>x khi</i> <i>x</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Cho hàm f(x) khả vi trong lân cận của x0. Ta có:
• Hay cơng thức:
0 0 ' 0 .
<i>f x</i> <i>x</i> <i>f x</i> <i>f x</i> <i>x</i>
0 ' 0 . 0
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Cho hàm số:
a) Tính vi phân cấp 1 của hàm số tại x0=1
b) Tính gần đúng:
Giải:
3
<i>f x</i> <i>x</i>
4, 03
1 1
2 3 2 3
<i>f x</i> <i>df x</i> <i>dx</i>
<i>x</i> <i>x</i>
1 1 1
1 1
4 4
2 1 3
<i>df</i> <i>dx</i> <i>dx</i> <i>x</i>
Bài giảng Tốn cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Cho hàm số:
a) Tính vi phân cấp 1 của hàm số tại x0=1
b) Tính gần đúng:
Giải:
Nếu tính bằng máy tính:
3
<i>f x</i> <i>x</i>
4, 03
1
1 1
4
1 0, 03
4, 03 1, 03 1 1, 03 1 2 2, 0075
4 4
<i>f x</i> <i>f</i> <i>x</i>
<i>f</i> <i>f</i>
4, 03 2, 00748599..
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Vi phân cấp 1:
• Là một hàm theo x. Nếu hàm số này có vi phân thì vi
phân này gọi là vi phân cấp 2 của hàm f(x).
• Vậy:
• Tương tự vi phân cấp n là vi phân của vi phân cấp
(n-1).
<i>df x</i> <i>f x dx</i>
2
2
'
. ' . .
<i>d f x</i> <i>d df</i> <i>d f x dx</i>
<i>dx d f x</i> <i>dx f</i> <i>x dx</i> <i>f</i> <i>x dx</i>
1 <i>n</i> <sub>.</sub>
<i>n</i> <i>n</i> <i>n</i>
<i>d f x</i> <i>d d</i> <i>f</i> <i>f</i> <i>x dx</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Cho hàm hợp: f(g(x)).
• Vi phân cấp 2:
2
2 2
'
' . ' .
<i>d f</i> <i>d df</i> <i>d f u du</i>
<i>d f u du</i> <i>f u d d u</i>
<i>f</i> <i>u du</i> <i>f u d u</i>
2 2
<i>d f x</i> <i>f</i> <i>x dx</i>
• Định lý về giá trị trung bình (tham khảo)
• Cơng thức Taylor
• Qui tắc L’ Hospitale
• Cho hàm số y=f(x) xác định trong lân cận x0.
• Nếu f(x) đạt cực đại tại x0và có đạo hàm tại x0
thì:
0
' 0
Bài giảng Tốn cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Nếu hàm f(x) liên tục trên [a,b], khả vi trên (a,b)
và f(a)=f(b) thị tồn tại điểm c thuộc (a,b) sao
cho f’(c)=0
• Đặc biệt nếu f(a)=f(b)=0 thì định lý Rolle có
nghĩa giữa hai nghiệm của hàm số có ít nhất
một nghiệm của đạo hàm.
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Nếu f(x) liên tục trên [a,b], khả vi trong (a,b) thì
tồn tại c thuộc (a,b) sao cho:
'
<i>f b</i> <i>f a</i>
<i>f c</i>
<i>b</i> <i>a</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Nếu f(x), g(x) liên tục trên [a,b], khả vi trong
(a,b) và g(x) khác 0 trên (a,b) thì tồn tại c thuộc
(a,b) sao cho:
'
'
<i>f b</i> <i>f a</i> <i>f c</i>
<i>g b</i> <i>g a</i> <i>g c</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Khai triển một hàm số phức tạp thành dạng
đơn giản
• Khai triển hàm phức tạp thành hàm đa thức.
• <b>Ví dụ:</b>khai triển Taylor tại x=0
2 5 <sub>1</sub> 2 1
2
2 3
arctan ... 1 0
3 5 2 1
1 ... 0
2 ! 3 ! !
<i>n</i>
<i>n</i> <i><sub>n</sub></i>
<i>n</i>
<i>x</i> <i>n</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>n</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>e</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>n</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Liên tục trên [a,b]
• Có đạo hàm đến cấp n+1 trên (a,b)
• Xét x0(a,b). Khi đó trên [a,b] ta có:
2
0 0
0 0 0
1
1
0
0 0
' "
1! 2 !
...
! 1 !
<i>n</i> <i>n</i>
<i>n</i> <i>n</i>
<i>f x</i> <i>f</i> <i>x</i>
<i>f x</i> <i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>f</i> <i>x</i> <i>f</i> <i>c</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>n</i> <i>n</i>
Bài giảng Tốn cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Dạng Lagrange:
• Dạng Peano: (thường dùng hơn)
1
1
<i>n</i>
<i>n</i>
<i>n</i>
<i>f</i> <i>c</i>
<i>R</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>n</i>
0
lim <i>n</i> 0
<i>n</i>
<i>x</i>
<i>R</i>
<i>x</i> <i>x</i> 0
0 <i>n</i>
<i>n</i>
Bài giảng Tốn cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Liên tục trên [a,b]
• Có đạo hàm đến cấp n+1 trên (a,b)
• Xét x0=0(a,b). Khi đó trên [a,b] ta có:
2
' 0 " 0 0
0 ... 0
1! 2 ! !
<i>n</i>
<i>n</i> <i>n</i>
<i>f x</i>
<i>f</i> <i>f</i> <i>f</i>
<i>f</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>n</i>
Bài giảng Tốn cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Áp dùng tìm giới hạn dạng:
Định lý: Cho giới hạn: có dạng
Nếu thì
0
lim ;
0
lim lim
<i>x</i> <i>a</i>
<i>x</i> <i>a</i> <i>x</i> <i>a</i>
<i>f x</i>
<i>g x</i>
<i>f x</i> <i>f x</i>
<i>L</i> <i>L</i>
<i>g x</i> <i>g x</i>
0<sub>;</sub>
0
lim lim
<i>x</i> <i>a</i> <i>x</i> <i>a</i>
<i>f x</i> <i>f x</i>
<i>L</i>
<i>g x</i> <i>g x</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• 1. Ý nghĩa của đạo hàm
• 2. Giá trị cận biên
• 3. Hệ số co dãn
• 4. Lựa chọn tối ưu trong kinh tế
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Cho hàm số y=f(x)
• Tại x0khi x thay đổi một lượng Δx
• Thì y thay đổi: Δy = f(x0+ Δx)-f(x0)
• Tốc độ thay đổi của y theo x tại điểm x0chính là
đạo hàm f’(x0)
0 0
0 <sub>0</sub>
' lim
<i>x</i>
<i>f x</i> <i>x</i> <i>f x</i>
<i>f x</i>
<i>x</i>
0
'
<i>y</i> <i><sub>f x</sub></i> <i><sub>khi</sub></i> <i><sub>x rat nho</sub></i>
<i>x</i>
• <b>Ví dụ 1.</b> Hàm cầu của một loại hàng hóa là
p=50-Q2
• Tìm tốc độ thay đổi giá khi lượng cầu thay đổi
• Giá sẽ thay đổi thế nào khi Q=1
• <b>Ví dụ 2.</b>Hàm cầu của một loại hàng hóa là
𝑝 = 45 − 2 𝑄
• Tìm tốc độ thay đổi giá khi lượng cầu thay đổi
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Đo tốc độ thay đổi của y theo x, ký hiệu My(x)
• Ta thường chọn xấp xỉ 𝑀𝑦(𝑥) ≈ ∆𝑦 tức là
My(x) gần bằng lượng thay đổi của y khi x thay
đổi một đơn vị∆𝑥=1
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Cho hàm chi phí C=C(Q)
• Hàm cận biên của chi phí: MC(Q)=C’(Q)
• Lượng thay đổi của chi phí khi Q tăng lên 1 đơn
vị
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Giả sử chi phí trung bình để sản xuất một sản
phẩm là:
• A) Xác định hàm tổng chi phí để sản xuất ra Q
sản phẩm.
• B) Tìm giá trị cận biên của hàm chi phí. Nêu ý
nghĩa khi Q=50.
2 500
0, 0001 0, 02 5
<i>C</i> <i>Q</i> <i>Q</i>
<i>Q</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Cho hàm doanh thu R=R(Q)
• Hàm cận biên của doanh thu: MR(Q)=R’(Q)
• Lượng thay đổi của doanh thu khi Q tăng lên 1
đơn vị
Bài giảng Tốn cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Số vé bán được Q và giá vé p của một hãng xe
bus được cho bởi cơng thức:
• A) Xác định hàm tổng doanh thu
• B) Xác định doanh thu cận biên khi p=30 và
p=32
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Định nghĩa: khi đại lượng x thay đổi một lượng
Δx thì ta nói:
• Δx là độ thay đổi tuyệt đối của x
• Tỷ số ∆𝑥
𝑥 . 100% gọi là độ thay đổi tương đối
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Hệ số co dãn của y theo x là tỷ số giữa độ thay
đổi tương đối của y và của x thay đổi một lượng
Δx.
• Ký hiệu:
• Thể hiện % thay đổi của y khi x thay đổi 1%.
'
/
. .
/
<i>f x</i>
<i>y y</i> <i>y x</i>
<i>x</i>
<i>x x</i> <i>x y</i> <i>f x</i>
Bài giảng Toán cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Cho hàm cầu Q=30-4p-p2<sub>. Tìm hệ số co dãn khi</sub>
p=3
Bài giảng Tốn cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Trong kinh tế ta quan tâm các bài tốn sau:
• + Tìm p để sản lượng Q đạt tối đa
• + Tìm p hoặc Q để doanh thu R đạt tối đa
• + Tìm Q để chi phí C đạt tối thiểu (cực tiểu)
• Ta đưa các bài tốn trên về dạng tìm cực trị của
hàm một biến số đã học.
Bài giảng Tốn cao cấp 1 Nguyễn Văn Tiến
• Cho hàm cầu Q=300-p, hàm chi phí C=Q3<sub></sub>
-19Q2<sub>+333Q+10</sub>
• Tìm Q để lợi nhuận lớn nhất.
• Cho hàm cầu Q=100-p, hàm chi phí C=Q3<sub></sub>
-25Q2<sub>+184Q+15</sub>