Giải bài tập Toán 11 Bài 3. Đạo hàm của các hàm số lượng giác

  • Bài 3. Đạo hàm của các hàm số lượng giác trang 1
  • Bài 3. Đạo hàm của các hàm số lượng giác trang 2
  • Bài 3. Đạo hàm của các hàm số lượng giác trang 3
  • Bài 3. Đạo hàm của các hàm số lượng giác trang 4
  • Bài 3. Đạo hàm của các hàm số lượng giác trang 5
  • Bài 3. Đạo hàm của các hàm số lượng giác trang 6
  • Bài 3. Đạo hàm của các hàm số lượng giác trang 7
Bài 3
ĐẠO HÀM CỦA HÀM số LƯỢNG GIÁC
A. KIẾN THỨC CẦN NAM vững
1. Giới hạn
sĩnx
[sinx]’ = cosx;
[cosx]’ = -sinx;
[tanx]’ = 	2— ;
cos X
[cotx]’ = ———;
sin X
[sinu]’ = u’.cosu ;
[cosu]’ = -u’.sinu ;
[tanu]’ = —-T— ; cos u
r x ,, u'
[cotuj = ———. sin u
Định lí: lim——— 1
x^õ X
B. GIẢI BÀI TẬP
1. Tìm đạo hàm của các hàm sô” sau:
x2+2x + 3	x2+7x + 3
	 H —	—	
a r x-l V = (x-l)’(5x-2)-(x-7)(5x-2)’ =	3
<5x-2y	(5x-2)2	(5x-2)2
b _px + 3\_ (2x + 3)'(7-3x)-(2x+3)(7-3x)'_	23
' y l?-3xj	(7-3x)2	~(7-3x)2
, _rX2+2x + 3Ì _ (x2+2x+3)'(3-4x)-(x2+2x + 3)(3-4x)'
■	( 3-4x )	(3-4x)2
-4x2 + 6x +18 _ -2(2x2 - 3x - 9) (3-4x)2	-	(3-4x)2
fx2+7x + 3^ _ (x2+ 7x + 3)'(x2-3x) -(x2+7x + 3)(x2-3x)' X -3x )	(x -3x)
_ (2x + 7)(x2 -3x)-(x2 +7x + 3)(2x-3) _ -1 Ox2 - 6x + 9
(x2-3x)2
2. Giải các bất phương trình sau:
x2(x-3)2
, zx z-	X2 +x + 2
a. y <0 với y = 	.
x-1
, ZX	2x-l
c. y > 0 với y =
x2+x + 4
k > n	_ X2 +3
b. y >0 với y = 	
x + 1
Giải
a. Ta có: y' = (2x + l)(x-l)-(x; + x + 2) s
(x-1)2
_ X2 -2x -3
(x-1)2
y’<0	O n «xg(-1;1)u(1;3)
X -2x-3 <0
X2 -2x-3
b. Ta có:
 X e (-co;-3) 0(1; +00)
c. Ta có: y' =	-———
<x +x + 4 J
■ _ -2x2 +2x + 9
" (x2+x + 4)2
-9x2+2x + 9
(x2 +x + 4)2
1-719 1 + 719
< e 2	J	; —J	
2	2
3. Tìm đạo hàm của các hàm số’ sau:
, sinx + cosx b. y = 7 " 7 sinx - cosx
a. y = 5sinx-3cosx
c. y = x.cotx
f. y = sin 71+ x2 X sinx
Giải
a. y’ = 5(sinx)’ - 3(cosx)’ = 5cosx + 3sinx
sinx + cosx)’ (sinx-cosx)-(sinx-cosx)’ .(sinx + cosx
(sinx-cosx)2
, sinx , X
d. y — + —
e. y = 71 + 2tanx
b. y' = -
Ta có:
(cosx - sinx) (sinx - cosx) - (sinx + cosx) (cosx + sinx)
f. y' = í sin x/l + x2 ] = (Vl + x2 ì cosựl + x2
xcosVl + x2
4. Tìm đạo hàm của các hàm số sau:
a. y = (9-2x)(2x3-9x2+1)
y = (x-2)ựx7 +1
(sin ư’ = u .cosu)
b. y =í óVx--Ụ |(7x-3)
X.	X. y
y = tan2x-cotx2
y = cos
Giải
y' = [(9-2x)(2x3-9x2+l)]'
9x2+l)'
= (9-2x)’(2x3-9x2 +l) + (9-2x)(2x3
= -2(2x3-9x2+1) + (9-2x)(6x2-18x)
= -16x3 -108x2 -162x-2
Đặt	u = 6>/x-—■-	=> u =—r= + —T
X	yjx X
V = (7x - 3)	=> V = 7
y' = (u.v)’=ưv + vu
= f^ + -4ì(7x-3) + 7fóVx—= 63VĨ—ị <Vx X' )	V X )	y/x X X
y' =(x-2)'Vx2 +1 + (x-2)^Vx2 +lj'
Ị 2 x(x-2) _2x2-2x + 1
d. y'= (tan2x)'-(cotx2)'
2tanx , 2x
+ T 2 cos X sin X
X . X
= —-	sin ——
(1 + x)2	1 + x
, í' X Ỵ . X
y = —— sin .
U + xJ 1 + x
5. Tính
f'(l) P'O)’
biết rằng f(x) = X2 và (x) = 4x + sin-^-
Ta có: f(x) = 2x
Giải
f (1) = 2
,/ \ A , u HA
(p (x) = 4 + ^-cos-^-
=> (p (1) = 4 +jcosy
Vậy
f'(l) =2
p'(l)	4
6. Chứng minh rằng các hàm số sau có đạo hàm không phụ thuộc x: a. y = sin6x + cos6x + 3sin2.cos2x
.	2 I	I, 2 I 7Ĩ . I 2 1 2ĩĩ I 2 ( 2tĩ. I - . -
b. y = cos —■ — x + cos —+ x +cos —-X + cos —+ x -2sin2x u ) l 3 J l 3 J
Giải
a. y = sin6x + cos6x = 3sin2x.cos2x
Ta có: sin6x + cos6x = (sin2x) +(cos2y
= (sin2x + cos2x)
(sin2x)
•_ 2„ 2.. , í	2..
-sin x.cos x + lcos X
= (sin2x) + (cos2x) -sin2xcos2x
= (sin2x + cos2x) -2sin2xcos2x -sin2xcos2x
= -l-3sin2xcos2x
=> y = l-3sin2xcos2x + 3sin2x.cos2x =1
(71
^71 s
, ì
, ì
—-X
sin
—■ -X
-2cos
_ +x
sin
_+x
<3 J
<3 )
13	}
Suy ra: y’ = 0 (đpcm)
b. y' = 2cos
f 2ĩi
( 2n
( 2k
2rc .. !_•_[ 2tt ~__Í2íi . ì . f 2tt I
+ 2cos —--X sin —--X -2cos —- + x sin -—+ x -4sinxcosx l 3	7 I 3 J 13 J I 3	}
( 2k
—-2x
-sin
(2ĩĩ
+ sin
f471 o,?
—-2x
. f 471	ì
-sin -^- + 2x
l 3 J
l 3 ■ J
l 3 J
<3 J
= sin
- 2sin2x
= - 2cos—sin2x - 2cos — sin2x - 2sin2x 3	3
= sin2x (1 +1 - 2) = 0 (đpcm)
7. Giải phương trình f(x) = 0, biết rằng:
a. f(x) = 3cosx + 4sinx + 5x
b. f(x) = l-sin(7i + x) + 2cos
2n + x
2
Giải
f(x) = 3cosx + 4sinx + 5x
f'(x) = -3sinx + 4sinx + 5
f' (x) = 0 -3sinx + 4sinx + 5 = 0
X = a + -^ = k2ĩi
2
(keZ)
^271 + x
2~
 cosx - sin
= 0
f(x) = l-sin(7i + x). X .
 cosx + sin^ = 0
2
 +2cos
2n + x
f(x)= 0
(1)
Đặt u = -7- => X — 2U
2
Khi đó: (1) cos2U + sinU = 0
sin u = 1
sin u = - —
2
 1 - 2sin2U + sinU = 0
U = Ị + k27i
2
sinU = sin
71
6
Ú = Ị + k27ĩ
2
U = -Ị + k27C
6
X	71 , , „
■7- = - -7 + k27ĩ
2	6
X = 71 + k27l
X - -^ + k27T
3
X =	- k27T
3
X , 71 , _ ■9 = 71 + ~ - k27ĩ
2	6
X = 71 + k47ĩ
v = (keZ)
X = —7- + k47t
3
8. Giải bất phương trình f(x) > g’(x), biết rằng:
X3 +X-V2, g(x) = 3x2 +X + V2
a.
Giải
Ta có: f(x) = 3x2 + 1;
g’(x) = 6x + 1.
f(x) > g’(x)
 3x2 + 1 > 6x + 1
 3x2 -6x>0	=> X 2
Ta có:	f (x) = 6x2 - 2x ;
g’(x) = X3 + X.
f(x) > g’(x)
 6x2 - 2x > X3 + X 3x2 - 3x > 0 o X G (-co; 0) u (1; +co)