Hoạt động khám phá 4 trang 44 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2
Cho biết \(\mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{{e^x} - 1}}{x} = 1\) và \(\mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{\ln \left( {1 + x} \right)}}{x} = 1\). Dùng định nghĩa tính đạo hàm của các hàm số:
a) \(y = {e^x}\);
b) \(y = \ln x\).
Hướng dẫn giải chi tiết Hoạt động khám phá 4
Phương pháp giải:
Tính giới hạn \(f'\left( {{x_0}} \right) \)\(= \mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} \frac{{f\left( x \right) - f\left( {{x_0}} \right)}}{{x - {x_0}}}\).
Lời giải chi tiết:
a) Với bất kì \({x_0} \in \mathbb{R}\), ta có:
\(f'\left( {{x_0}} \right) \)\(= \mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} \frac{{f\left( x \right) - f\left( {{x_0}} \right)}}{{x - {x_0}}} \)\(= \mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} \frac{{{e^x} - {e^{{x_0}}}}}{{x - {x_0}}}\)
Đặt \(x = {x_0} + \Delta x\). Ta có:
\(\begin{array}{*{20}{l}}
\begin{array}{l}
f'\left( {{x_0}} \right) = \mathop {\lim }\limits_{\Delta x \to 0} \frac{{{e^{{x_0} + \Delta x}} - {e^{{x_0}}}}}{{\Delta x}}\\
= \mathop {\lim }\limits_{\Delta x \to 0} \frac{{{e^{{x_0}}}.{e^{\Delta x}} - {e^{{x_0}}}}}{{\Delta x}}\\
= \mathop {\lim }\limits_{\Delta x \to 0} \frac{{{e^{{x_0}}}.\left( {{e^{\Delta x}} - 1} \right)}}{{\Delta x}}
\end{array}&{}\\
\begin{array}{l}
= \mathop {\lim }\limits_{\Delta x \to 0} {e^{{x_0}}}.\mathop {\lim }\limits_{\Delta x \to 0} \frac{{{e^{\Delta x}} - 1}}{{\Delta x}}\\
= {e^{{x_0}}}.1 = {e^{{x_0}}}
\end{array}&{}
\end{array}\)
Vậy \({\left( {{e^x}} \right)^\prime } = {e^x}\) trên \(\mathbb{R}\).
b) Với bất kì \({x_0} > 0\), ta có:
\(f'\left( {{x_0}} \right) \)\(= \mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} \frac{{f\left( x \right) - f\left( {{x_0}} \right)}}{{x - {x_0}}} \)\(= \mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} \frac{{\ln {\rm{x}} - \ln {{\rm{x}}_0}}}{{x - {x_0}}}\)
Đặt \(x = {x_0} + \Delta x\). Ta có:
\(\begin{array}{*{20}{l}}
\begin{array}{l}
f'\left( {{x_0}} \right) = \mathop {\lim }\limits_{\Delta x \to 0} \frac{{\ln \left( {{x_0} + \Delta x} \right) - \ln {{\rm{x}}_0}}}{{\Delta x}}\\
= \mathop {\lim }\limits_{\Delta x \to 0} \frac{{\ln \left( {\frac{{{x_0} + \Delta x}}{{{{\rm{x}}_0}}}} \right)}}{{\Delta x}}\\
= \mathop {\lim }\limits_{\Delta x \to 0} \frac{{\ln \left( {1 + \frac{{\Delta x}}{{{{\rm{x}}_0}}}} \right)}}{{\Delta x}}
\end{array}\\
\begin{array}{l}
= \mathop {\lim }\limits_{\Delta x \to 0} \frac{1}{{{x_0}}}.\frac{{\ln \left( {1 + \frac{{\Delta x}}{{{{\rm{x}}_0}}}} \right)}}{{\frac{{\Delta x}}{{{x_0}}}}}\\
= \mathop {\lim }\limits_{\Delta x \to 0} \frac{1}{{{x_0}}}.\mathop {\lim }\limits_{\Delta x \to 0} \frac{{\ln \left( {1 + \frac{{\Delta x}}{{{{\rm{x}}_0}}}} \right)}}{{\frac{{\Delta x}}{{{x_0}}}}}
\end{array}
\end{array}\)
Đặt \(\frac{{\Delta x}}{{{x_0}}} = t\).
Lại có: \(\mathop {\lim }\limits_{\Delta x \to 0} \frac{1}{{{x_0}}} \)\(= \frac{1}{{{x_0}}};\mathop {\lim }\limits_{\Delta x \to 0} \frac{{\ln \left( {1 + \frac{{\Delta x}}{{{{\rm{x}}_0}}}} \right)}}{{\frac{{\Delta x}}{{{x_0}}}}} \)\(= \mathop {\lim }\limits_{t \to 0} \frac{{\ln \left( {1 + t} \right)}}{t} = 1\)
Vậy \(f'\left( {{x_0}} \right) = \frac{1}{{{x_0}}}.1 = \frac{1}{{{x_0}}}\)
Vậy \({\left( {\ln x} \right)^\prime } = \frac{1}{x}\) trên khoảng \(\left( {0; + \infty } \right)\).
-- Mod Toán 11 HỌC247
Chưa có câu hỏi nào. Em hãy trở thành người đầu tiên đặt câu hỏi.
Bài tập SGK khác
Thực hành 2 trang 43 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Thực hành 3 trang 43 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Hoạt động khám phá 3 trang 44 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Thực hành 4 trang 44 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Hoạt động khám phá 5 trang 45 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Thực hành 5 trang 44 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Thực hành 6 trang 46 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Hoạt động khám phá 6 trang 46 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Thực hành 7 trang 47 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Hoạt động khám phá 7 trang 47 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Thực hành 8 trang 48 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Vận dụng trang 48 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Giải Bài 1 trang 48 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Giải Bài 2 trang 49 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Giải Bài 3 trang 49 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Giải Bài 4 trang 49 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Giải Bài 5 trang 49 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Giải Bài 6 trang 49 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Giải Bài 7 trang 49 SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 - CTST
Bài tập 1 trang 43 SBT Toán 11 Tập 2 Chân trời sáng tạo - CTST
Bài tập 2 trang 43 SBT Toán 11 Tập 2 Chân trời sáng tạo - CTST
Bài tập 3 trang 43 SBT Toán 11 Tập 2 Chân trời sáng tạo - CTST
Bài tập 4 trang 43 SBT Toán 11 Tập 2 Chân trời sáng tạo - CTST
Bài tập 5 trang 43 SBT Toán 11 Tập 2 Chân trời sáng tạo - CTST
Bài tập 6 trang 43 SBT Toán 11 Tập 2 Chân trời sáng tạo - CTST
Bài tập 7 trang 44 SBT Toán 11 Tập 2 Chân trời sáng tạo - CTST
Bài tập 8 trang 44 SBT Toán 11 Tập 2 Chân trời sáng tạo - CTST