Trong cửa sổ in, hãy chọn “Lưu dưới dạng PDF” để giữ một bản trên thiết bị của bạn.
1Công thức và phương pháp
Giới hạn
Thay trực tiếp
thử x = a trước; 0/0 nghĩa là cần rút gọn
Phân tích thành nhân tử và giản ước
xⁿ − aⁿ = (x − a)(xⁿ⁻¹ + a·xⁿ⁻² + … + aⁿ⁻¹)
Biểu thức liên hợp
(√x − √a)(√x + √a) = x − a
Giới hạn tại vô cực
chia cho lũy thừa cao nhất của x; bậc bằng nhau cho tỉ số các hệ số cao nhất
Giới hạn đặc biệt
limx→∞ (1 + a/x)bx = eab
Quy tắc L'Hôpital
lim f/g = lim f′/g′ (0/0 or ∞/∞)
Đạo hàm
Quy tắc lũy thừa
(xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹
Quy tắc tích
(uv)′ = u′v + uv′
Quy tắc thương
(u/v)′ = (u′v − uv′)/v²
Quy tắc dây chuyền
f(g(x))′ = f′(g(x))·g′(x)
Các đạo hàm thường gặp
(eˣ)′ = eˣ, (ln x)′ = 1/x, (sin x)′ = cos x, (cos x)′ = −sin x
Phương pháp
Xác định cấu trúc: tổng, tích, thương hay hàm hợp.
Áp dụng quy tắc lũy thừa cho từng lũy thừa của x.
Dùng quy tắc tích, thương hoặc dây chuyền khi cần.
Rút gọn, và tính giá trị tại điểm nếu được yêu cầu.
Tối ưu hóa
Phương pháp
viết Q(x) theo một biến, giải Q′(x) = 0, kiểm tra Q″ hoặc các điểm biên
Cực đại
Q′(x) = 0, Q″(x) < 0
Cực tiểu
Q′(x) = 0, Q″(x) > 0
Hình trụ kín
V = πr²h, A = 2πr² + 2πrh
Lợi nhuận
P = R − C, R = p·q, maximum where MR = MC
Tích phân
Quy tắc lũy thừa
∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1) + C
Tích phân xác định
∫ab f dx = F(b) − F(a)
Các tích phân thường gặp
∫eˣ dx = eˣ, ∫1/x dx = ln|x|, ∫sin x dx = −cos x
Diện tích giữa các đường cong
∫ab (f − g) dx
Phương pháp
Viết lại hàm dưới dấu tích phân thành tổng các số hạng đơn giản nếu có thể.
Áp dụng quy tắc lũy thừa: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1), và các tích phân chuẩn cho ex, 1/x, sin và cos.
Dùng phép đổi biến khi bạn thấy một hàm và đạo hàm của nó đi cùng nhau.
Với tích phân xác định, tính F(b) − F(a).
2Bài tập
1.Giới hạnTrung bình
Tìm giới hạn L = limx→∞ (1 + 2/x)3x. Cho kết quả dưới dạng số thập phân.
f(x) = (1 + 2/x)3xx → ∞
L =
2.Giới hạnKhó
Tìm giới hạn L = limx→0 (1 − cos 5x)/(4x²), với x tính bằng radian.
f(x) = (1 − cos 5x)/(4x²)x → 0
L =
3.Đạo hàmTrung bình
Cho f(x) = x·sin(x), với x theo radian. Tìm f′(1).
f(x) = x·sin(x)x = 1 rad
f′(1) =
4.Đạo hàmKhó
Cho f(x) = x3 − 10,5x2 + 36x − 2. Tìm hoành độ x của điểm cực tiểu địa phương.
f(x) = x3 − 10,5x2 + 36x − 2
x =
5.Tối ưu hóaTrung bình
Một mảnh đất hình chữ nhật diện tích 800 m² được rào cả bốn phía. Cạnh dọc theo mặt đường, dài x, tốn €20 mỗi mét; ba cạnh còn lại tốn €12 mỗi mét. Tìm tổng chi phí nhỏ nhất C.
A = 800 m²€20/m€12/m
C = €
6.Tối ưu hóaKhó
Một công ty bán q sản phẩm mỗi tuần. Giá có thể bán là p = 200 − 0,5q euro mỗi sản phẩm, và chi phí là C(q) = 1700 + 70q euro. Tìm sản lượng hằng tuần q để lợi nhuận lớn nhất.
p = 200 − 0,5qC = 1700 + 70q
q = đơn vị
7.Tích phânTrung bình
Tính I = ∫₀π x·cos x dx (x tính theo radian).
∫₀π x·cos x dx
I =
8.Tích phânKhó
Tìm diện tích A của miền giới hạn bởi y = 2x2 và y = 2x.
y = 2x2y = 2x
A =
3Dung dịch
1.Giới hạn
Đáp số: L = 403,4
Giới hạn: trước hết thử thay trực tiếp. Nếu cho 0/0, hãy rút gọn trước: phân tích thành nhân tử và giản ước thừa số chung, hoặc nhân với biểu thức liên hợp. Khi x → ∞, chia tử số và mẫu số cho lũy thừa cao nhất của x. Quy tắc L'Hôpital: nếu f/g cho 0/0 hoặc ∞/∞, thì lim f/g = lim f′/g′, lấy đạo hàm tử số và mẫu số riêng rẽ (không dùng quy tắc thương).
Lấy logarit
ln L = limx→∞ 3·x·ln(1 + 2/x)
Tính giá trị
ln(1 + u)/u → 1 khi u → 0, nên x·ln(1 + a/x) → a.
ln L = 3·2 = 6
Quay về từ logarit
L = e6 = 403,4
Đáp số
L = 403,4
2.Giới hạn
Đáp số: L = 3,125
Giới hạn: trước hết thử thay trực tiếp. Nếu cho 0/0, hãy rút gọn trước: phân tích thành nhân tử và giản ước thừa số chung, hoặc nhân với biểu thức liên hợp. Khi x → ∞, chia tử số và mẫu số cho lũy thừa cao nhất của x. Quy tắc L'Hôpital: nếu f/g cho 0/0 hoặc ∞/∞, thì lim f/g = lim f′/g′, lấy đạo hàm tử số và mẫu số riêng rẽ (không dùng quy tắc thương).
Áp dụng lần thứ nhất
5·sin 5x/(8x) → 0/0
Áp dụng lần thứ hai
25·cos 5x/8
Thay x = 0
L = 25/8 = 3,125
Đáp số
L = 3,125
3.Đạo hàm
Đáp số: f′(1) = 1,382
Đạo hàm: đạo hàm f′(x) là hệ số góc của đồ thị tại x. Quy tắc lũy thừa: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Quy tắc tích: (uv)′ = u′v + uv′. Quy tắc dây chuyền: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Tại nơi f′(x) = 0, đồ thị có tiếp tuyến nằm ngang: cực đại, cực tiểu hoặc điểm yên ngựa.
Quy tắc tích và quy tắc dây chuyền
f′(x) = sin(x) + x·cos(x)
Thay giá trị
f′(1) = 0,8415 + 1·0,5403 = 1,382
Đáp số
f′(1) = 1,382
4.Đạo hàm
Đáp số: x = 4
Đạo hàm: đạo hàm f′(x) là hệ số góc của đồ thị tại x. Quy tắc lũy thừa: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Quy tắc tích: (uv)′ = u′v + uv′. Quy tắc dây chuyền: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Tại nơi f′(x) = 0, đồ thị có tiếp tuyến nằm ngang: cực đại, cực tiểu hoặc điểm yên ngựa.
Đạo hàm
f′(x) = 3x2 − 21x + 36 = 3·(x2 − 7x + 12)
Giải f′(x) = 0
x = 3 hoặc x = 4
Điểm nào là điểm nào
f″(x) = 6x − 21: âm tại cực đại, dương tại cực tiểu.
f″(3) = −3, f″(4) = 3
x = 4
Đáp số
x = 4
5.Tối ưu hóa
Đáp số: C = 1568 €
Tối ưu hóa: viết đại lượng cần tối ưu thành hàm của một biến, dùng điều kiện ràng buộc để khử biến còn lại. Cho đạo hàm bằng 0 và giải. Kiểm tra điểm tới hạn là cực đại hay cực tiểu (dùng đạo hàm cấp hai hoặc sự đổi dấu của đạo hàm cấp một) và nằm trong khoảng cho phép; một đầu mút như cạnh có độ dài bằng 0 không phải là đáp án.
Chi phí theo x
C(x) = 32x + 19200/x
Cho đạo hàm bằng không
C″(x) = 38400/x³ > 0, nên đây là cực tiểu.
x = √(19200/32) = 24,49 m
y = 800/24,49 = 32,66 m
Chi phí nhỏ nhất
C = 32·24,49 + 19200/24,49 = €1568
Đáp số
C = €1568
6.Tối ưu hóa
Đáp số: q = 130 đơn vị
Tối ưu hóa: viết đại lượng cần tối ưu thành hàm của một biến, dùng điều kiện ràng buộc để khử biến còn lại. Cho đạo hàm bằng 0 và giải. Kiểm tra điểm tới hạn là cực đại hay cực tiểu (dùng đạo hàm cấp hai hoặc sự đổi dấu của đạo hàm cấp một) và nằm trong khoảng cho phép; một đầu mút như cạnh có độ dài bằng 0 không phải là đáp án.
Tích phân từng phần: ∫u·dv = u·v − ∫v·du, suy ra từ quy tắc tích. Chọn u là thừa số trở nên đơn giản hơn khi đạo hàm (một lũy thừa của x, hoặc ln x), và dv là thừa số bạn có thể tích phân (eˣ, sin x, cos x, hoặc x khi u = ln x). Với tích phân xác định, tính u·v tại cả hai cận: ∫ₐᵇ u dv = [u·v]ₐᵇ − ∫ₐᵇ v du. Thừa số x² cần hai lần.
Chọn u và dv
u = x, du = dx; dv = cos x dx, v = sin x
Nguyên hàm
∫x cos x dx = x sin x − ∫sin x dx = x sin x + cos x
Giới hạn
(π·sin π + cos π) − (0 + 1) = −2
Đáp số
I = −2
8.Tích phân
Đáp số: A = 0,3333
Tích phân xác định: ∫ₐᵇ f(x) dx là diện tích đại số giữa đồ thị và trục x từ a đến b. Tìm một nguyên hàm F (với F′ = f) và tính F(b) − F(a). Quy tắc lũy thừa: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). Diện tích giữa hai đường cong là ∫(trên − dưới) dx.