Giải SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 2 trang 48, 49

Bài 1 trang 48 SGK Toán 11 - Chân trời sáng tạo tập 2

Tính đạo hàm của các hàm số sau:

a) \(y = 2{{\rm{x}}^3} - \frac{{{x^2}}}{2} + 4{\rm{x}} - \frac{1}{3}\);

b) \(y = \frac{{ - 2{\rm{x}} + 3}}{{{\rm{x}} - 4}}\);

c) \(y = \frac{{{x^2} - 2{\rm{x}} + 3}}{{{\rm{x}} - 1}}\);  d) \(y = \sqrt {5{\rm{x}}} \).

Phương pháp: 

Áp dụng đạo hàm của tổng, hiệu, tích thương.

Lời giải:

Bài 2 trang 49 SGK Toán 11 - Chân trời sáng tạo tập 2

Tính đạo hàm của các hàm số sau:

a) \(y = \sin 3x\);                                          

b) \(y = {\cos ^3}2x\);

c) \(y = {\tan ^2}x\);                                      

d) \(y = \cot \left( {4 - {x^2}} \right)\).

Phương pháp: 

Sử dụng công thức tính đạo hàm của hàm hợp: \(y{'_x} = y{'_u}.u{'_x}\).

Lời giải:

a) y' = (sin3x)' = cos3x×(3x)' = 3cos3x.

b) y' = (cos³2x)' = 3cos²2x(cos2x)' = −6cos²2xsin2x.

c) y' = (tan²x)' = 2tanx×(tanx)'= 2tanx(1 + tan²x).

d) y' = [cot(4 – x²)]' =

Bài 3 trang 49 SGK Toán 11 - Chân trời sáng tạo tập 2

Tính đạo hàm của các hàm số sau:

a) \(y = \left( {{x^2} - x} \right){.2^x}\);                                  

b) \(y = {x^2}{\log _3}x\);         

c) \(y = {e^{3x + 1}}\).

Phương pháp: 

a) b) Sử dụng đạo hàm của tổng, hiệu, tích thương.

c) Sử dụng công thức tính đạo hàm của hàm hợp: \(y{'_x} = y{'_u}.u{'_x}\).

Lời giải:

a) y' = [(x² – x)×2^x]' = (x² – x)'×2^x + (x² – x)×(2^x)'

= (2x – 1)×2^x + (x² – x)×2^x×ln2

= 2^x(x²ln2 + 2x – 1 – xln2).

b) y' = (x²log₃x)' = (x²)'log₃x + x²(log₃x)'

= 2xlog₃x +

c) y' = (e^{3x + 1})' = e^{3x + 1}×(3x + 1)' = 3e^{3x + 1}.

Bài 4 trang 49 SGK Toán 11 - Chân trời sáng tạo tập 2

Tính đạo hàm cấp hai của các hàm số sau:

a) \(y = 2{x^4} - 5{x^2} + 3\);

b) \(y = x{e^x}\).

Phương pháp: 

Tính \(y'\), sau đó tính y''.

Lời giải:

a) y' = (2x⁴ – 5x² + 3)' = 8x³ – 10x.

y" = (8x³ – 10x)' = 24x² – 10.

Vậy y" = 24x² – 10.

b) y' = (xe^x)' = x'e^x + x×(e^x)' = e^x + xe^x.

y" = (e^x + xe^x)' = e^x + e^x + xe^x = 2e^x + xe^x.

Vậy y" = 2e^x + xe^x.

Bài 5 trang 49 SGK Toán 11 - Chân trời sáng tạo tập 2

Cân nặng trung bình của một bé gái trong độ tuổi từ 0 đến 36 tháng có thể được tính gần đúng bởi hàm số \(w\left( t \right) = 0,000758{t^3} - 0,0596{t^2} + 1,82t + 8,15\), trong đó \(t\) được tính bằng tháng và \(w\) được tính bằng pound (nguồn: https://www.cdc.gov/growthcharts/data/who/GrChrt_Boys). Tính tốc độ thay đổi cân nặng của bé gái đó tại thời điểm 10 tháng tuổi.

Phương pháp: 

Tính \({\rm{w}}'\left( {10} \right)\).

Lời giải:

Tốc độ thay đổi cân nặng của bé gái đó tại thời điểm t là:

w'(t) = (0,000758t³ – 0,0596t² + 1,82t + 8,15)' = 0,002274t² – 0,1192t + 1,82.

Tốc độ thay đổi cân nặng của bé gái đó tại thời điểm 10 tháng tuổi là:

w'(10) = 0,002274×(10)² – 0,1192×10 + 1,82. = 0,8554 (pound/tháng).

Vậy tốc độ thay đổi cân nặng của bé gái đó tại thời điểm 10 tháng tuổi là 0,8554 pound/tháng.

Bài 6 trang 49 SGK Toán 11 - Chân trời sáng tạo tập 2

Một công ty xác định rằng tổng chi phí của họ, tính theo nghìn đô-la, để sản xuất \(x\) mặt hàng là \(C\left( x \right) = \sqrt {5{x^2} + 60} \) và công ty lên kế hoạch nâng sản lượng trong \(t\) tháng kể từ nay theo hàm số \(x\left( t \right) = 20t + 40\). Chi phí sẽ tăng nhanh thế nào sau 4 tháng kể từ khi công ty thực hiện kế hoạch đó?

Phương pháp: 

Tính \(C'\left( t \right)\) với \(t = 4\).

Lời giải:

Ta có 

Có x'(t) = (20t + 40)' = 20; x(4) = 120.

Khi đó, tốc độ tăng chi phí của công ty sau t tháng là: C'(x(t)) = C'(x)×x'(t).

Tốc độ tăng chi phí của công ty sau 4 tháng kể từ khi công ty thực hiện kế hoạch đó là:

C'(x(4)) = C'(120)×x'(4) =(nghìn đô-la/tháng).

Tốc độ tăng chi phí của công ty sau 4 tháng kể từ khi công ty thực hiện kế hoạch đó khoảng 44,7 nghìn đô/tháng.

Bài 7 trang 49 SGK Toán 11 - Chân trời sáng tạo tập 2

 Trên Mặt Trăng, quãng đường rơi tự do của một vật được cho bởi công thức \(s\left( t \right) = 0,81{t^2}\), trong đó \(t\) là thời gian được tính bằng giây và \({\rm{s}}\) tính bằng mét. Một vật được thả rơi từ độ cao 200 m phía trên Mặt Trăng. Tại thời điểm \(t = 2\) sau khi thả vật đó, tính:

a) Quãng đường vật đã rơi;

b) Gia tốc của vật.

Phương pháp: 

a) Tính \(s\left( 2 \right)\).

b) Tính a(2) = s''(2).

Lời giải:

a) Quãng đường vật đã rơi tại thời điểm t = 2 là: s(2) = 0,81×2² = 3,24 (m).

Vậy sau 2 giây vật đã rơi được 3,24 m.

b) Có v(t) = s'(t) = (0,81t²)' = 1,62t.

a(t) = v'(t) = (1,62t)' = 1,62.

Vậy gia tốc của vật tại thời điểm t = 2 là 1,62 m/s².

 Sachbaitap.com