Cho hàm số \(f(x) = x^2 e^x\), cần tính giá trị đạo hàm cấp hai của hàm số tại \(x = 0\).
Required Knowledge
KIẾN THỨC CẢN DÙNG: Đạo hàm cấp hai \(f''(x)\) là đạo hàm của \(f'(x)\). Công thức đạo hàm tích: \((uv)' = u'v + uv'\). Đạo hàm của \(e^x\) là \(e^x\), đạo hàm của \(x^2\) là \(2x\), đạo hàm của \(x\) là \(1\).
Solution Method
Chỉ có một cách. Tính \(f'(x)\) bằng quy tắc đạo hàm tích, sau đó tính tiếp \(f''(x)\) bằng cách lấy đạo hàm của \(f'(x)\), rồi thay \(x = 0\) vào \(f''(x)\) để ra kết quả.
Real-world Application
Trong vật lý, gia tốc là đạo hàm cấp hai của quãng đường theo thời gian — nếu quãng đường một vật chuyển động được mô tả bởi \(s(t) = t^2 e^t\), tính gia tốc tại thời điểm \(t = 0\) chính là bài toán này.
Hints (0/3)
Hint 1:
Tính \(f'(x)\) trước. Hàm \(f(x) = x^2 \cdot e^x\) là tích của hai hàm, dùng công thức \((uv)' = u'v + uv'\) với \(u = x^2\), \(v = e^x\).
Hint 2:
Sau khi có \(f'(x) = 2xe^x + x^2 e^x\), lấy đạo hàm một lần nữa. Mỗi hạng tử \(2xe^x\) và \(x^2 e^x\) đều là tích — áp dụng lại quy tắc đạo hàm tích cho từng hạng tử.
Hint 3:
Khi đã có \(f''(x)\), thay \(x = 0\) vào. Lưu ý \(e^0 = 1\), mọi hạng tử chứa \(x\) hoặc \(x^2\) sẽ bằng 0 tại \(x = 0\).