Xét hai hàm số: (I):f(x)=|x|x,(II):g(x)=√x . Hàm số có đạo hàm tại x=0 là:
{limx→0+f(x)−f(0)x−0=limx→0+x2x=limx→0+x=0limx→0−f(x)−f(0)x−0=limx→0−−x2x=limx→0−(−x)=0 ⇒limx→0+f(x)−f(0)x−0=limx→0−f(x)−f(0)x−0=0
⇒ Hàm số y=f(x) có đạo hàm tại x=0.
limx→0+g(x)−g(0)x−0=limx→0+√xx=limx→0+1√x=+∞
⇒ Hàm số y=g(x) không có đạo hàm tại x=0.
Cho hàm số f(x)={3√4x2+8−√8x2+4xkhix≠00khix=0. Giá trị của f′(0) bằng:
Ta có:
f′(0)=limx→0f(x)−f(0)x−0=limx→03√4x2+8−√8x2+4x2=limx→03√4x2+8−2x2−limx→0√8x2+4−2x2=limx→04x2x2(3√4x2+82+23√4x2+8+4)−limx→08x2x2(√8x2+4+2)=limx→043√4x2+82+23√4x2+8+4−limx→08√8x2+4+2=13−2=−53
Cho đồ thị hàm số y=f(x) như hình vẽ. Mệnh đề nào sau đây sai?

Dựa vào đồ thị hàm số ta thấy limx→1−f(x)=1,limx→1+f(x)=0⇒limx→1−f(x)≠limx→1+f(x)⇒ Không tồn tại limx→1f(x), hàm số không liên tục tại x=1.
Ngoài ra tại các điểm x=0,x=2,x=3 thì hàm số đều có đạo hàm.
Vậy hàm số không có đạo hàm tại x=1.
Cho hàm số f(x)={x3−4x2+3xx2−3x+2khix≠10khix=1. Giá trị của f′(1) bằng:
Ta có: limx→1+f(x)−f(1)x−1 =limx→1+x3−4x2+3xx2−3x+2−0x−1 =limx→1+x(x−3)(x−1)(x−1)2(x−2) =limx→1+x(x−3)(x−1)(x−2)=+∞
limx→1−f(x)−f(1)x−1 =limx→1−x3−4x2+3xx2−3x+2−0x−1 =limx→1−x(x−3)(x−1)(x−1)2(x−2) =limx→1−x(x−3)(x−1)(x−2)=−∞
Do đó không tồn tại giới hạn limx→1f(x)−f(1)x−1
Vậy hàm số không có đạo hàm tại x=1.
Cho hàm số f(x)=x2+|x+1|x. Tính đạo hàm của hàm số tại x0=−1.
f′(−1)=limx→(−1)f(x)−f(−1)x+1
Ta có:
limx→(−1)+f(x)−f(−1)x+1=limx→(−1)+x2+x+1x+1x+1=limx→(−1)+x2+2x+1x(x+1)=limx→(−1)+x+1x=0limx→(−1)−f(x)−f(−1)x+1=limx→(−1)−x2−x−1x+1x+1=limx→(−1)−x2−1x(x+1)=limx→(−1)−x−1x=2⇒limx→(−1)+f(x)−f(−1)x+1≠limx→(−1)−f(x)−f(−1)x+1
Do đó không tồn tại limx→(−1)f(x)−f(−1)x+1, vậy không tồn tại đạo hàm của hàm số tại x0=−1.
Xét hai câu sau:
(1) Hàm số y=|x|x+1 liên tục tại x=0.
(2) Hàm số y=|x|x+1 có đạo hàm tại x=0.
Trong 2 câu trên:
Ta có: y=|x|x+1={xx+1khix≥0−xx+1khix<0
Ta có {limx→0+f(x)=limx→0+xx+1=0=f(0)limx→0−f(x)=limx→0−−xx+1=0⇒limx→x+0f(x)=limx→x−0f(x)=f(0)=0⇒ Hàm số liên tục tại x=0.
f′(0)=limx→0f(x)−f(0)x−0
Ta có:
{limx→0+f(x)−f(0)x−0=limx→0+xx+1−0x=limx→0+1x+1=1limx→0−f(x)−f(0)x−0=limx→0−−xx+1−0x=limx→0−−1x+1=−1⇒x=x0⇒limx→x+0f(x)−f(x0)x−x0≠limx→x−0f(x)−f(x0)x−x0⇒ Hàm số không tồn tại đạo hàm tại x=0.
Tìm a để hàm số f(x)={x2−1x−1khix≠1akhix=1 có đạo hàm tại x=1.
Để hàm số có đạo hàm của hàm số tại điểm x=1 thì trước hết hàm số phải liên tục tại x=1, tức là limx→1f(x)=f(1)⇔limx→1x2−1x−1=a ⇔limx→1(x+1)=a⇔2=a
Khi đó hàm số có dạng: f(x)={x2−1x−1khix≠12khix=1
⇒f′(1)=limx→1f(x)−f(1)x−1 =limx→1x2−1x−1−2x−1 =limx→1x+1−2x−1=1
Vậy a=2.
Tìm a,b để hàm số f(x)={x2+1x+1khix≥0ax+bkhix<0 có đạo hàm tại điểm x=0.
Trước tiên hàm số phải liên tục tại x=0.
Ta có:
limx→0+f(x)=limx→0+x2+1x+1=1=f(0)limx→0−f(x)=limx→0−(ax+b)=b
Để hàm số liên tục tại x=0 thì limx→0+f(x)=limx→0−f(x)=f(0)⇔b=1
Khi đó ta có f′(0)=limx→0f(x)−f(0)x
Ta có
limx→0+f(x)−f(0)x=limx→0+x2+1x+1−1x=limx→0+x2−xx(x+1)=limx→0+x−1x+1=−1limx→0−f(x)−f(0)x=limx→0+(ax+1)−1x=limx→0+a=a
Để hàm số có đạo hàm tại x=0 thì limx→0+f(x)−f(0)x=limx→0−f(x)−f(0)x⇔a=−1
Vậy a=−1,b=1.
Cho hàm số f(x)={ax2+bxkhix≥12x−1khix<1. Tìm a,b để hàm số có đạo hàm tại x=1.
limx→1+f(x)=limx→1+(ax2+bx)=a+b=f(1)limx→1−f(x)=limx→1−(2x−1)=1
Để hàm số liên tục tại x=1 thì limx→1+f(x)=limx→1−f(x)=f(1)⇔a+b=1(1)
Khi đó ta có: f′(1)=limx→1f(x)−f(1)x−1
limx→1+f(x)−f(1)x−1=limx→1+ax2+bx−(a+b)x−1=limx→1+a(x2−1)+b(x−1)x−1=limx→1+[a(x+1)+b]=2a+blimx→1−f(x)−f(1)x−1=limx→1−2x−1−(a+b)x−1=limx→1−2x−2x−1=2
Để hàm số có đạo hàm tại x=1 thì f′(1)=limx→1+f(x)−f(1)x−1=limx→1−f(x)−f(1)x−1⇔2a+b=2(2)
Từ (1) và (2) ta có hệ: {a+b=12a+b=2⇔{a=1b=0
Với hàm số f(x)={xsinπxkhix≠00khix=0 . Để tìm đạo hàm f′(0) một học sinh lập luận qua các bước sau:
Bước 1: |f(x)|=|x||sinπx|≤|x|
Bước 2: Khi x→0 thì |x|→0 nên |f(x)|→0⇒f(x)→0
Bước 3: Do limx→0+f(x)=limx→0−f(x)=f(0)=0 nên hàm số liên tục tại x=0.
Bước 4: Từ f(x) liên tục tại x=0⇒f(x) có đạo hàm tại x=0.
Lập luận trên nếu sai thì bắt đầu từ bước nào?
Một hàm số liên tục tại x0 chưa chắc có đạo hàm tại điểm đó, hơn nữa
limx→0f(x)−f(0)x−0=limx→0xsinπx−0x =limx→0sinπx=+∞ ⇒ hàm số không có đạo hàm tại x=0.
Lập luận trên sai từ bước 4.
Cho hàm số f\left( x \right) = x\left( {x - 1} \right)\left( {x - 2} \right)...\left( {x - 1000} \right). Tính f'\left( 0 \right) ?
\begin{array}{l}f'\left( 0 \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \dfrac{{f\left( x \right) - f\left( 0 \right)}}{{x - 0}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \dfrac{{x\left( {x - 1} \right)\left( {x - 2} \right)...\left( {x - 1000} \right) - 0}}{x}\\ = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \left( {x - 1} \right)\left( {x - 2} \right)...\left( {x - 1000} \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \left( { - 1} \right)\left( { - 2} \right)\left( { - 3} \right)...\left( { - 1000} \right) = {\left( { - 1} \right)^{1000}}.1000! = 1000!\end{array}
Tìm a, b để hàm số f\left( x \right) = \left\{ \begin{array}{l}a{x^2} + bx + 1\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,khi\,\,x \ge 0\\a\sin x + b\cos x\,\,\,\,khi\,\,x < 0\end{array} \right. có đạo hàm tại điểm {x_0} = 0.
Để hàm số có đạo hàm tại x = 1 thì trước hết hàm số phải liên tục tại x = 1.
Ta có: f\left( 0 \right) = 1
\begin{array}{l}\mathop {\lim }\limits_{x \to {0^ + }} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {0^ + }} \left( {a{x^2} + bx + 1} \right) = 1 = f\left( 0 \right)\\\mathop {\lim }\limits_{x \to {0^ - }} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {0^ - }} \left( {a\sin x + b\cos x} \right) = b\end{array}
Để hàm số liên tục tại x = 1 thì \mathop {\lim }\limits_{x \to {0^ + }} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {0^ - }} f\left( x \right) = f\left( 0 \right) \Leftrightarrow b = 1
Khi đó ta có: f'\left( 0 \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \dfrac{{f\left( x \right) - f\left( 0 \right)}}{{x - 0}}
\begin{array}{l}\mathop {\lim }\limits_{x \to {0^ + }} \dfrac{{f\left( x \right) - f\left( 0 \right)}}{{x - 0}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to {0^ + }} \dfrac{{a{x^2} + x + 1 - 1}}{x} = \mathop {\lim }\limits_{x \to {0^ + }} \left( {ax + 1} \right) = 1\\\mathop {\lim }\limits_{x \to {0^ - }} \dfrac{{f\left( x \right) - f\left( 0 \right)}}{{x - 0}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to {0^ + }} \dfrac{{a\sin x + \cos x - 1}}{x} \\ = \mathop {\lim }\limits_{x \to {0^ - }} \dfrac{{2a\sin \dfrac{x}{2}\cos \dfrac{x}{2} - 2{{\sin }^2}\dfrac{x}{2}}}{x} \\ = \mathop {\lim }\limits_{x \to {0^ - }} \dfrac{{\sin \dfrac{x}{2}}}{{\dfrac{x}{2}}}\mathop {\lim }\limits_{x \to {0^ - }} \left( {a\cos \dfrac{x}{2} - 2\sin \dfrac{x}{2}} \right) = a\end{array}
Để tồn tại f'\left( 0 \right) \Leftrightarrow \mathop {\lim }\limits_{x \to {0^ + }} \dfrac{{f\left( x \right) - f\left( 0 \right)}}{{x - 0}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to {0^ - }} \dfrac{{f\left( x \right) - f\left( 0 \right)}}{{x - 0}} \Leftrightarrow a = 1.
Giới hạn \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \dfrac{{\sin x - \sin 3x}}{x} bằng :
Bước 1:
Ta có: \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \dfrac{{\sin x - \sin 3x}}{x} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \dfrac{{\sin x}}{x} - \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \dfrac{{\sin 3x}}{x}
Bước 2:
= \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \dfrac{{\sin x}}{x} - \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \dfrac{{3.\sin 3x}}{{3x}} = 1 - 3 = - 2.