🛠️ Công cụ

Bài 32: Các quy tắc tính đạo hàm

Lý thuyết chi tiết và bài tập có lời giải Bài 32: Các quy tắc tính đạo hàm — SGK Toán 11 Kết nối tri thức.

📖 Lý thuyết✍️ Dạng toán & bài tập🎯 Trắc nghiệm

I. Đạo hàm của các hàm số sơ cấp cơ bản

📌 Bảng công thức đạo hàm cơ bản
Hàm sơ cấp $y = f(x)$ Đạo hàm $y' = f'(x)$ Hàm hợp $y = f(u)$ Đạo hàm $(f(u))'$
$c$ (hằng số) $0$
$x^n$ $n x^{n-1}$ $u^n$ $n u^{n-1} \cdot u'$
$\sqrt{x}$ $\dfrac{1}{2\sqrt{x}}$ $\sqrt{u}$ $\dfrac{u'}{2\sqrt{u}}$
$\sin x$ $\cos x$ $\sin u$ $u' \cdot \cos u$
$\cos x$ $-\sin x$ $\cos u$ $-u' \cdot \sin u$
$\tan x$ $\dfrac{1}{\cos^2 x}$ $\tan u$ $\dfrac{u'}{\cos^2 u}$
$\cot x$ $-\dfrac{1}{\sin^2 x}$ $\cot u$ $-\dfrac{u'}{\sin^2 u}$

II. Các quy tắc tính đạo hàm (Tổng, Hiệu, Tích, Thương)

⚡ Định lí Các quy tắc tính đạo hàm

Giả sử $u = u(x)$ và $v = v(x)$ có đạo hàm tại $x$:

  • Đạo hàm của tổng, hiệu: $(u \pm v)' = u' \pm v'$.
  • Đạo hàm của tích: $(u \cdot v)' = u'v + uv'$. Mở rộng: $(k \cdot u)' = k \cdot u'$.
  • Đạo hàm của thương: $\left(\dfrac{u}{v}\right)' = \dfrac{u'v - uv'}{v^2}$ ($v \ne 0$). Đặc biệt: $\left(\dfrac{1}{v}\right)' = -\dfrac{v'}{v^2}$.
  • Đạo hàm hàm nhất biến: $\left(\dfrac{ax + b}{cx + d}\right)' = \dfrac{ad - bc}{(cx + d)^2}$.

III. Đạo hàm của hàm số hợp

📌 Định lí Đạo hàm hàm số hợp

Nếu hàm số $u = g(x)$ có đạo hàm tại $x$ là $u'_x$ và hàm số $y = f(u)$ có đạo hàm tại $u$ là $y'_u$ thì hàm số hợp $y = f(g(x))$ có đạo hàm tại $x$ là:

$$y'_x = y'_u \cdot u'_x$$

🔷 Dạng 1: Đạo hàm hàm đa thức & căn thức

📌 Phương pháp giải

Dùng công thức $(x^n)' = n x^{n-1}$, $(\sqrt{x})' = \dfrac{1}{2\sqrt{x}}$ và các quy tắc $(u \pm v)', (uv)', (u/v)'$.

🔍 Ví dụ 1

Tính đạo hàm của hàm số $y = 2x^4 - 3x^2 + 5x - 1$.

💡 Xem lời giải

$y' = 2(4x^3) - 3(2x) + 5 - 0 = 8x^3 - 6x + 5$.

🔍 Ví dụ 2

Tính đạo hàm của hàm số $y = \dfrac{2x + 1}{x - 3}$.

💡 Xem lời giải

Áp dụng $\left(\dfrac{ax+b}{cx+d}\right)' = \dfrac{ad - bc}{(cx+d)^2}$ với $a=2, b=1, c=1, d=-3$:

$$y' = \dfrac{2(-3) - 1(1)}{(x-3)^2} = \dfrac{-7}{(x-3)^2}$$

📝 Thực hành — Dạng 1

✏️ Bài tập 1.1

Tính đạo hàm của $y = (x^2 - 1)(x + 2)$.

💡 Xem lời giải

$y = x^3 + 2x^2 - x - 2 \Rightarrow y' = 3x^2 + 4x - 1$.

✏️ Bài tập 1.2

Tính đạo hàm của $y = \sqrt{x} + \dfrac{1}{x}$.

💡 Xem lời giải

$y' = \dfrac{1}{2\sqrt{x}} - \dfrac{1}{x^2}$.


🔷 Dạng 2: Đạo hàm hàm lượng giác

📌 Phương pháp giải

Áp dụng công thức đạo hàm lượng giác $(\sin x)' = \cos x, (\cos x)' = -\sin x, (\tan x)' = \dfrac{1}{\cos^2 x}, (\cot x)' = -\dfrac{1}{\sin^2 x}$.

🔍 Ví dụ 1

Tính đạo hàm của $y = 3\sin x - 2\cos x + \tan x$.

💡 Xem lời giải

$y' = 3\cos x - 2(-\sin x) + \dfrac{1}{\cos^2 x} = 3\cos x + 2\sin x + \dfrac{1}{\cos^2 x}$.

🔍 Ví dụ 2

Tính đạo hàm của $y = x \cdot \sin x$.

💡 Xem lời giải

Áp dụng quy tắc tích: $y' = (x)' \sin x + x (\sin x)' = \sin x + x \cos x$.

📝 Thực hành — Dạng 2

✏️ Bài tập 2.1

Tính đạo hàm của $y = \dfrac{\sin x}{x}$.

💡 Xem lời giải

$y' = \dfrac{(\sin x)' x - \sin x (x)'}{x^2} = \dfrac{x \cos x - \sin x}{x^2}$.

✏️ Bài tập 2.2

Tính đạo hàm của $y = \sin x \cdot \cos x$.

💡 Xem lời giải

Cách 1: $y = \dfrac{1}{2}\sin 2x \Rightarrow y' = \cos 2x$. Cách 2: $(uv)' = \cos^2 x - \sin^2 x = \cos 2x$.


🔷 Dạng 3: Đạo hàm hàm số hợp $y = f(u(x))$

📌 Phương pháp giải

Áp dụng $(f(u))' = u'_x \cdot f'_u(u)$. Nhớ nhân thêm đạo hàm của biểu thức bên trong $u'$.

🔍 Ví dụ 1

Tính đạo hàm của hàm số $y = (x^3 - 2x)^5$.

💡 Xem lời giải

• Dạng $u^5$ với $u = x^3 - 2x \Rightarrow u' = 3x^2 - 2$.

• $y' = 5 u^4 \cdot u' = 5(x^3 - 2x)^4 (3x^2 - 2)$.

🔍 Ví dụ 2

Tính đạo hàm của $y = \sqrt{x^2 + 1}$.

💡 Xem lời giải

• Dạng $\sqrt{u}$ với $u = x^2 + 1 \Rightarrow u' = 2x$.

• $y' = \dfrac{u'}{2\sqrt{u}} = \dfrac{2x}{2\sqrt{x^2+1}} = \dfrac{x}{\sqrt{x^2+1}}$.

📝 Thực hành — Dạng 3

✏️ Bài tập 3.1

Tính đạo hàm của $y = \sin(3x + 1)$.

💡 Xem lời giải

$y' = (3x+1)' \cdot \cos(3x+1) = 3 \cos(3x+1)$.

✏️ Bài tập 3.2

Tính đạo hàm của $y = \cos^3 x$.

💡 Xem lời giải

$y' = 3 \cos^2 x \cdot (\cos x)' = -3 \cos^2 x \sin x$.


🔷 Dạng 4: Giải PT, BPT chứa đạo hàm $f'(x) ge 0$

📌 Phương pháp giải
  1. Tính $f'(x)$.
  2. Giải phương trình $f'(x) = 0$ hoặc bất phương trình $f'(x) > 0, f'(x) \le 0$.
🔍 Ví dụ 1

Giải phương trình $f'(x) = 0$ biết $f(x) = x^3 - 3x^2 + 2$.

💡 Xem lời giải

• $f'(x) = 3x^2 - 6x$.

• $f'(x) = 0 \Leftrightarrow 3x(x - 2) = 0 \Leftrightarrow x = 0$ hoặc $x = 2$.

🔍 Ví dụ 2

Giải bất phương trình $f'(x) \ge 0$ biết $f(x) = x^3 - 12x$.

💡 Xem lời giải

• $f'(x) = 3x^2 - 12$.

• $f'(x) \ge 0 \Leftrightarrow 3x^2 - 12 \ge 0 \Leftrightarrow x^2 \ge 4 \Leftrightarrow x \le -2$ hoặc $x \ge 2$.

📝 Thực hành — Dạng 4

✏️ Bài tập 4.1

Tìm $x$ để $y' < 0$ biết $y = 2x^3 + 3x^2 - 12x + 1$.

💡 Xem lời giải

$y' = 6x^2 + 6x - 12 < 0 \Leftrightarrow x^2 + x - 2 < 0 \Leftrightarrow -2 < x < 1$.

✏️ Bài tập 4.2

Giải phương trình $y' = 0$ biết $y = \cos x + \sin x$.

💡 Xem lời giải

$y' = -\sin x + \cos x = 0 \Leftrightarrow \tan x = 1 \Leftrightarrow x = \dfrac{\pi}{4} + k\pi$ ($k \in \mathbb{Z}$).


📝 Bài tập tự luận — Tổng hợp

📝 Bài tập tự luận tổng hợp Các quy tắc tính đạo hàm (10 bài)

Bài 1. Tính đạo hàm của $y = 4x^5 - 2x^3 + x - 7$.

💡 Xem lời giải

$y' = 20x^4 - 6x^2 + 1$.

Bài 2. Tính đạo hàm của $y = \dfrac{3x - 2}{x + 1}$.

💡 Xem lời giải

$y' = \dfrac{3(1) - (-2)(1)}{(x+1)^2} = \dfrac{5}{(x+1)^2}$.

Bài 3. Tính đạo hàm của $y = (2x + 1)^4$.

💡 Xem lời giải

$y' = 4(2x+1)^3 \cdot 2 = 8(2x+1)^3$.

Bài 4. Tính đạo hàm của $y = \sqrt{3x - 2}$.

💡 Xem lời giải

$y' = \dfrac{3}{2\sqrt{3x-2}}$.

Bài 5. Tính đạo hàm của $y = \sin(2x)$.

💡 Xem lời giải

$y' = 2\cos(2x)$.

Bài 6. Tính đạo hàm của $y = \tan(3x)$.

💡 Xem lời giải

$y' = \dfrac{3}{\cos^2(3x)}$.

Bài 7. Tính đạo hàm của $y = x \cdot \cos x$.

💡 Xem lời giải

$y' = \cos x - x \sin x$.

Bài 8. Nêu đạo hàm của thương $\left(\dfrac{u}{v}\right)'$.

💡 Xem lời giải

$\dfrac{u'v - uv'}{v^2}$.

Bài 9. Giải phương trình $y' = 0$ với $y = x^3 - 3x$.

💡 Xem lời giải

$3x^2 - 3 = 0 \Leftrightarrow x = \pm 1$.

Bài 10. Tính đạo hàm của $y = \dfrac{1}{x^2 + 1}$.

💡 Xem lời giải

$y' = -\dfrac{2x}{(x^2 + 1)^2}$.


🎯 Bài tập trắc nghiệm tự luyện

Làm các câu hỏi sau để củng cố toàn bộ kiến thức về Các quy tắc tính đạo hàm. Hệ thống sẽ hiển thị kết quả và lời giải chi tiết ngay khi bạn trả lời.

Câu 1:Đạo hàm của hàm số $y = x^n$ ($n \in \mathbb{N}^*$) là:
Câu 2:Đạo hàm của tích hai hàm số $(u \cdot v)'$ bằng:
Câu 3:Đạo hàm của thương $\left(\dfrac{u}{v}\right)'$ ($v \ne 0$) bằng:
Câu 4:Đạo hàm của hàm số $y = \sin x$ là:
Câu 5:Đạo hàm của hàm số $y = \tan x$ ($x \ne \dfrac{\pi}{2} + k\pi$) là:
🎯

Ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm Các quy tắc tính đạo hàm

Hàng trăm câu hỏi ngẫu nhiên từ ngân hàng đề — kiểm tra và tự đánh giá năng lực ngay!

🚀 Làm bài trắc nghiệm →
Miễn phí · Mở trong tab mới