1. Môn Toán
  2. Lý thuyết Đạo hàm cấp hai - Toán 11 Kết nối tri thức

Lý thuyết Đạo hàm cấp hai - Toán 11 Kết nối tri thức

Lý thuyết Đạo hàm cấp hai - Toán 11 Kết nối tri thức

Chào mừng bạn đến với bài học về Lý thuyết Đạo hàm cấp hai trong chương trình Toán 11 Kết nối tri thức tại montoan.com.vn. Bài học này sẽ cung cấp cho bạn kiến thức nền tảng vững chắc về đạo hàm cấp hai, giúp bạn giải quyết các bài toán liên quan một cách hiệu quả.

Chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu định nghĩa, ý nghĩa, cách tính đạo hàm cấp hai, và các ứng dụng quan trọng của nó trong việc phân tích hàm số và giải quyết các bài toán thực tế.

1. Khái niệm đạo hàm cấp hai

1. Khái niệm đạo hàm cấp hai

Giả sử hàm số y = f(x) có đạo hàm tại mỗi điểm \(x \in \left( {a;b} \right)\). Nếu hàm số y’ = f’(x) lại có đạo hàm tại x thì ta gọi đạo hàm của y’ là đạo hàm cấp hai của hàm số y = f(x) tại x, kí hiệu là y” hoặc f”(x).

\(f''\left( x \right) = \left( {f'\left( x \right)} \right)'\).

2. Ý nghĩa cơ học của đạo hàm cấp hai

Một chuyển động có phương trình s = f(t) thì đạo hàm cấp hai (nếu có) của hàm số f(t) là gia tốc tức thời của chuyển động. Ta có:

\(a\left( t \right) = f''\left( t \right)\).

Lý thuyết Đạo hàm cấp hai - Toán 11 Kết nối tri thức 1

Bạn đang khám phá nội dung Lý thuyết Đạo hàm cấp hai - Toán 11 Kết nối tri thức trong chuyên mục Sách giáo khoa Toán 11 trên nền tảng toán math. Được biên soạn chuyên sâu và bám sát chặt chẽ chương trình sách giáo khoa hiện hành, bộ bài tập toán trung học phổ thông này cam kết tối ưu hóa toàn diện quá trình ôn luyện, củng cố kiến thức Toán lớp 11 cho học sinh THPT, thông qua phương pháp tiếp cận trực quan và mang lại hiệu quả học tập vượt trội, tạo nền tảng vững chắc cho các kỳ thi quan trọng và chương trình đại học.
Ghi chú: Quý thầy, cô giáo và bạn đọc có thể chia sẻ tài liệu trên MonToan.com.vn bằng cách gửi về:
Facebook: MÔN TOÁN
Email: montoanmath@gmail.com

Lý thuyết Đạo hàm cấp hai - Toán 11 Kết nối tri thức

Đạo hàm cấp hai, hay đạo hàm bậc hai, là đạo hàm của đạo hàm cấp một của một hàm số. Nó cung cấp thông tin quan trọng về độ cong của đồ thị hàm số và tốc độ thay đổi của đạo hàm cấp một.

1. Định nghĩa

Cho hàm số y = f(x) có đạo hàm f'(x). Đạo hàm cấp hai của f(x), ký hiệu là f''(x), là đạo hàm của f'(x). Tức là: f''(x) = (f'(x))'.

2. Ý nghĩa của đạo hàm cấp hai

Đạo hàm cấp hai cho ta biết:

  • Độ lồi - lõm của đồ thị hàm số:
    • Nếu f''(x) > 0 trên một khoảng, đồ thị hàm số lồi trên khoảng đó.
    • Nếu f''(x) < 0 trên một khoảng, đồ thị hàm số lõm trên khoảng đó.
    • Nếu f''(x) = 0 tại một điểm, điểm đó có thể là điểm uốn.
  • Tốc độ thay đổi của đạo hàm cấp một:
  • Đạo hàm cấp hai cho biết đạo hàm cấp một đang tăng hay giảm. Điều này giúp ta xác định các điểm cực trị của hàm số.

3. Cách tính đạo hàm cấp hai

Để tính đạo hàm cấp hai, ta thực hiện các bước sau:

  1. Tính đạo hàm cấp một f'(x).
  2. Tính đạo hàm của f'(x) để được đạo hàm cấp hai f''(x).

4. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Tính đạo hàm cấp hai của hàm số y = x3 - 3x2 + 2x + 1.

Giải:

  • f'(x) = 3x2 - 6x + 2
  • f''(x) = 6x - 6

Ví dụ 2: Tìm khoảng mà hàm số y = x4 - 4x3 + 6x2 - 4x + 1 lồi và lõm.

Giải:

  • f'(x) = 4x3 - 12x2 + 12x - 4
  • f''(x) = 12x2 - 24x + 12 = 12(x - 1)2

Vì f''(x) ≥ 0 với mọi x, hàm số lồi trên toàn bộ tập số thực.

5. Ứng dụng của đạo hàm cấp hai

Đạo hàm cấp hai có nhiều ứng dụng quan trọng trong toán học và các lĩnh vực khác:

  • Xác định điểm uốn: Điểm uốn là điểm mà đồ thị hàm số thay đổi từ lồi sang lõm hoặc ngược lại.
  • Phân tích sự biến thiên của hàm số: Đạo hàm cấp hai giúp ta xác định các khoảng mà hàm số lồi hoặc lõm, từ đó vẽ được đồ thị hàm số chính xác hơn.
  • Giải các bài toán tối ưu hóa: Trong một số trường hợp, đạo hàm cấp hai có thể được sử dụng để tìm các điểm cực trị của hàm số.

6. Bài tập luyện tập

Để củng cố kiến thức về đạo hàm cấp hai, bạn có thể thực hiện các bài tập sau:

  • Tính đạo hàm cấp hai của các hàm số sau: y = sin(x), y = cos(x), y = ex, y = ln(x).
  • Tìm khoảng mà các hàm số sau lồi và lõm: y = x2, y = x3, y = x4.

Hy vọng bài học này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về Lý thuyết Đạo hàm cấp hai trong chương trình Toán 11 Kết nối tri thức. Chúc bạn học tập tốt!

Tài liệu, đề thi và đáp án Toán 11

Tài liệu, đề thi và đáp án Toán 11