Tính đạo hàm của các hàm số sau:
a) \(y = \dfrac{\sqrt{x}}{x + 1}\)
b) \(y = \left(\sqrt{x} + 1\right)\left(x^2 + 2\right)\)
Problem Analysis
Problem Summary
Câu a yêu cầu tính đạo hàm của hàm phân thức có tử là \(\sqrt{x}\), mẫu là \(x+1\). Câu b yêu cầu tính đạo hàm của tích hai nhân tử.
Required Knowledge
Công thức đạo hàm thương \(\left(\dfrac{u}{v}\right)' = \dfrac{u'v - uv'}{v^2}\); công thức đạo hàm tích \((uv)' = u'v + uv'\); công thức \((\sqrt{x})' = \dfrac{1}{2\sqrt{x}}\); công thức \((x^n)' = nx^{n-1}\); đạo hàm hằng số bằng 0.
Solution Method
Câu a áp dụng trực tiếp công thức đạo hàm thương, xác định \(u = \sqrt{x}\), \(v = x+1\), tính \(u'\) và \(v'\) rồi thay vào công thức, sau đó rút gọn tử số. Câu b áp dụng công thức đạo hàm tích, xác định \(u = \sqrt{x}+1\), \(v = x^2+2\), tính từng đạo hàm rồi ghép lại.
Real-world Application
Trong vật lý, vận tốc tức thời của một vật chuyển động được tính bằng đạo hàm của hàm vị trí — cách tính tương tự câu a và b giúp em xử lý các biểu thức chuyển động phức tạp hơn.
Hints (0/3)
Hint 1:
Với câu a, đặt \(u = \sqrt{x}\) và \(v = x+1\). Tính \(u' = \dfrac{1}{2\sqrt{x}}\) và \(v' = 1\), rồi thay vào công thức \(\left(\dfrac{u}{v}\right)' = \dfrac{u'v - uv'}{v^2}\).
Hint 2:
Sau khi thay vào, tử số có dạng \(\dfrac{1}{2\sqrt{x}}(x+1) - \sqrt{x}\). Quy đồng mẫu \(2\sqrt{x}\) để cộng hai phân số rồi thu gọn: \(x+1 - 2x = -x+1\).
Hint 3:
Với câu b, áp dụng \((uv)' = u'v + uv'\) với \(u = \sqrt{x}+1\), \(v = x^2+2\). Tính \(u' = \dfrac{1}{2\sqrt{x}}\) và \(v' = 2x\), sau đó ghép lại là xong.
Detailed solution
a) Đặt \(u = \sqrt{x}\), \(v = x+1\). Khi đó \(u' = \dfrac{1}{2\sqrt{x}}\), \(v' = 1\).
\[y' = \frac{(\sqrt{x})'(x+1) - \sqrt{x}(x+1)'}{(x+1)^2}\]
\[= \frac{\dfrac{1}{2\sqrt{x}}(x+1) - \sqrt{x} \cdot 1}{(x+1)^2}\]
\[= \frac{\dfrac{x+1}{2\sqrt{x}} - \sqrt{x}}{(x+1)^2}\]
Quy đồng tử số về mẫu \(2\sqrt{x}\):
\[= \frac{\dfrac{x+1 - 2x}{2\sqrt{x}}}{(x+1)^2} = \frac{-x+1}{2\sqrt{x}(x+1)^2}\]
b) Đặt \(u = \sqrt{x}+1\), \(v = x^2+2\). Khi đó \(u' = \dfrac{1}{2\sqrt{x}}\), \(v' = 2x\).
\[y' = (\sqrt{x}+1)'(x^2+2) + (\sqrt{x}+1)(x^2+2)'\]
\[= \frac{1}{2\sqrt{x}}(x^2+2) + (\sqrt{x}+1) \cdot 2x\]
Exercises in this lesson— Bài 32. Các quy tắc tính đạo hàm