Giải tích Ví dụ
y=3x3+x+3y=3x3+x+3 , (1,7)(1,7)
Bước 1
Viết y=3x3+x+3y=3x3+x+3 ở dạng một hàm số.
f(x)=3x3+x+3f(x)=3x3+x+3
Bước 2
Bước 2.1
Tính f(x)=3x3+x+3f(x)=3x3+x+3 tại x=1x=1.
Bước 2.1.1
Thay thế biến xx bằng 11 trong biểu thức.
f(1)=3(1)3+1+3f(1)=3(1)3+1+3
Bước 2.1.2
Rút gọn kết quả.
Bước 2.1.2.1
Loại bỏ các dấu ngoặc đơn.
f(1)=3(1)3+1+3f(1)=3(1)3+1+3
Bước 2.1.2.2
Rút gọn mỗi số hạng.
Bước 2.1.2.2.1
Một mũ bất kỳ số nào là một.
f(1)=3⋅1+1+3f(1)=3⋅1+1+3
Bước 2.1.2.2.2
Nhân 33 với 11.
f(1)=3+1+3f(1)=3+1+3
f(1)=3+1+3f(1)=3+1+3
Bước 2.1.2.3
Rút gọn bằng cách cộng các số.
Bước 2.1.2.3.1
Cộng 33 và 11.
f(1)=4+3f(1)=4+3
Bước 2.1.2.3.2
Cộng 44 và 33.
f(1)=7f(1)=7
f(1)=7f(1)=7
Bước 2.1.2.4
Câu trả lời cuối cùng là 77.
77
77
77
Bước 2.2
Vì 7=77=7, nên điểm nằm trên đồ thị.
Điểm nằm trên đồ thị
Điểm nằm trên đồ thị
Bước 3
Hệ số góc của đường tiếp tuyến là đạo hàm của biểu thức.
mm == Đạo hàm của f(x)=3x3+x+3f(x)=3x3+x+3
Bước 4
Xét định nghĩa giới hạn của đạo hàm.
f′(x)=limh→0f(x+h)-f(x)hf'(x)=limh→0f(x+h)−f(x)h
Bước 5
Bước 5.1
Tính hàm số tại x=x+hx=x+h.
Bước 5.1.1
Thay thế biến xx bằng x+hx+h trong biểu thức.
f(x+h)=3(x+h)3+x+h+3f(x+h)=3(x+h)3+x+h+3
Bước 5.1.2
Rút gọn kết quả.
Bước 5.1.2.1
Loại bỏ các dấu ngoặc đơn.
f(x+h)=3(x+h)3+x+h+3f(x+h)=3(x+h)3+x+h+3
Bước 5.1.2.2
Rút gọn mỗi số hạng.
Bước 5.1.2.2.1
Sử dụng định lý nhị thức.
f(x+h)=3(x3+3x2h+3xh2+h3)+x+h+3f(x+h)=3(x3+3x2h+3xh2+h3)+x+h+3
Bước 5.1.2.2.2
Áp dụng thuộc tính phân phối.
f(x+h)=3x3+3(3x2h)+3(3xh2)+3h3+x+h+3f(x+h)=3x3+3(3x2h)+3(3xh2)+3h3+x+h+3
Bước 5.1.2.2.3
Rút gọn.
Bước 5.1.2.2.3.1
Nhân 33 với 33.
f(x+h)=3x3+9(x2h)+3(3xh2)+3h3+x+h+3f(x+h)=3x3+9(x2h)+3(3xh2)+3h3+x+h+3
Bước 5.1.2.2.3.2
Nhân 33 với 33.
f(x+h)=3x3+9(x2h)+9(xh2)+3h3+x+h+3f(x+h)=3x3+9(x2h)+9(xh2)+3h3+x+h+3
f(x+h)=3x3+9(x2h)+9(xh2)+3h3+x+h+3f(x+h)=3x3+9(x2h)+9(xh2)+3h3+x+h+3
Bước 5.1.2.2.4
Loại bỏ các dấu ngoặc đơn.
f(x+h)=3x3+9x2h+9xh2+3h3+x+h+3f(x+h)=3x3+9x2h+9xh2+3h3+x+h+3
f(x+h)=3x3+9x2h+9xh2+3h3+x+h+3f(x+h)=3x3+9x2h+9xh2+3h3+x+h+3
Bước 5.1.2.3
Câu trả lời cuối cùng là 3x3+9x2h+9xh2+3h3+x+h+33x3+9x2h+9xh2+3h3+x+h+3.
3x3+9x2h+9xh2+3h3+x+h+33x3+9x2h+9xh2+3h3+x+h+3
3x3+9x2h+9xh2+3h3+x+h+33x3+9x2h+9xh2+3h3+x+h+3
3x3+9x2h+9xh2+3h3+x+h+33x3+9x2h+9xh2+3h3+x+h+3
Bước 5.2
Sắp xếp lại.
Bước 5.2.1
Di chuyển x2x2.
3x3+9hx2+9xh2+3h3+x+h+33x3+9hx2+9xh2+3h3+x+h+3
Bước 5.2.2
Di chuyển xx.
3x3+9hx2+9h2x+3h3+x+h+33x3+9hx2+9h2x+3h3+x+h+3
Bước 5.2.3
Di chuyển xx.
3x3+9hx2+9h2x+3h3+h+x+33x3+9hx2+9h2x+3h3+h+x+3
Bước 5.2.4
Di chuyển 3x33x3.
9hx2+9h2x+3h3+3x3+h+x+39hx2+9h2x+3h3+3x3+h+x+3
Bước 5.2.5
Di chuyển 9hx29hx2.
9h2x+3h3+9hx2+3x3+h+x+39h2x+3h3+9hx2+3x3+h+x+3
Bước 5.2.6
Sắp xếp lại 9h2x9h2x và 3h33h3.
3h3+9h2x+9hx2+3x3+h+x+33h3+9h2x+9hx2+3x3+h+x+3
3h3+9h2x+9hx2+3x3+h+x+33h3+9h2x+9hx2+3x3+h+x+3
Bước 5.3
Tìm của thành phần của định nghĩa.
f(x+h)=3h3+9h2x+9hx2+3x3+h+x+3f(x+h)=3h3+9h2x+9hx2+3x3+h+x+3
f(x)=3x3+x+3f(x)=3x3+x+3
f(x+h)=3h3+9h2x+9hx2+3x3+h+x+3f(x+h)=3h3+9h2x+9hx2+3x3+h+x+3
f(x)=3x3+x+3f(x)=3x3+x+3
Bước 6
Điền vào các thành phần.
f′(x)=limh→03h3+9h2x+9hx2+3x3+h+x+3-(3x3+x+3)hf'(x)=limh→03h3+9h2x+9hx2+3x3+h+x+3−(3x3+x+3)h
Bước 7
Bước 7.1
Rút gọn tử số.
Bước 7.1.1
Áp dụng thuộc tính phân phối.
f′(x)=limh→03h3+9h2x+9hx2+3x3+h+x+3-(3x3)-x-1⋅3hf'(x)=limh→03h3+9h2x+9hx2+3x3+h+x+3−(3x3)−x−1⋅3h
Bước 7.1.2
Rút gọn.
Bước 7.1.2.1
Nhân 33 với -1−1.
f′(x)=limh→03h3+9h2x+9hx2+3x3+h+x+3-3x3-x-1⋅3hf'(x)=limh→03h3+9h2x+9hx2+3x3+h+x+3−3x3−x−1⋅3h
Bước 7.1.2.2
Nhân -1−1 với 33.
f′(x)=limh→03h3+9h2x+9hx2+3x3+h+x+3-3x3-x-3hf'(x)=limh→03h3+9h2x+9hx2+3x3+h+x+3−3x3−x−3h
f′(x)=limh→03h3+9h2x+9hx2+3x3+h+x+3-3x3-x-3hf'(x)=limh→03h3+9h2x+9hx2+3x3+h+x+3−3x3−x−3h
Bước 7.1.3
Trừ 3x33x3 khỏi 3x33x3.
f′(x)=limh→03h3+9h2x+9hx2+h+x+3+0-x-3hf'(x)=limh→03h3+9h2x+9hx2+h+x+3+0−x−3h
Bước 7.1.4
Cộng 3h33h3 và 00.
f′(x)=limh→03h3+9h2x+9hx2+h+x+3-x-3hf'(x)=limh→03h3+9h2x+9hx2+h+x+3−x−3h
Bước 7.1.5
Trừ xx khỏi xx.
f′(x)=limh→03h3+9h2x+9hx2+h+0+3-3hf'(x)=limh→03h3+9h2x+9hx2+h+0+3−3h
Bước 7.1.6
Cộng 3h33h3 và 00.
f′(x)=limh→03h3+9h2x+9hx2+h+3-3hf'(x)=limh→03h3+9h2x+9hx2+h+3−3h
Bước 7.1.7
Trừ 33 khỏi 33.
f′(x)=limh→03h3+9h2x+9hx2+h+0hf'(x)=limh→03h3+9h2x+9hx2+h+0h
Bước 7.1.8
Cộng 3h3+9h2x+9hx2+h3h3+9h2x+9hx2+h và 00.
f′(x)=limh→03h3+9h2x+9hx2+hhf'(x)=limh→03h3+9h2x+9hx2+hh
Bước 7.1.9
Đưa hh ra ngoài 3h3+9h2x+9hx2+h3h3+9h2x+9hx2+h.
Bước 7.1.9.1
Đưa hh ra ngoài 3h33h3.
f′(x)=limh→0h(3h2)+9h2x+9hx2+hhf'(x)=limh→0h(3h2)+9h2x+9hx2+hh
Bước 7.1.9.2
Đưa hh ra ngoài 9h2x9h2x.
f′(x)=limh→0h(3h2)+h(9hx)+9hx2+hhf'(x)=limh→0h(3h2)+h(9hx)+9hx2+hh
Bước 7.1.9.3
Đưa hh ra ngoài 9hx29hx2.
f′(x)=limh→0h(3h2)+h(9hx)+h(9x2)+hhf'(x)=limh→0h(3h2)+h(9hx)+h(9x2)+hh
Bước 7.1.9.4
Nâng hh lên lũy thừa 11.
f′(x)=limh→0h(3h2)+h(9hx)+h(9x2)+hhf'(x)=limh→0h(3h2)+h(9hx)+h(9x2)+hh
Bước 7.1.9.5
Đưa hh ra ngoài h1h1.
f′(x)=limh→0h(3h2)+h(9hx)+h(9x2)+h⋅1hf'(x)=limh→0h(3h2)+h(9hx)+h(9x2)+h⋅1h
Bước 7.1.9.6
Đưa hh ra ngoài h(3h2)+h(9hx)h(3h2)+h(9hx).
f′(x)=limh→0h(3h2+9hx)+h(9x2)+h⋅1hf'(x)=limh→0h(3h2+9hx)+h(9x2)+h⋅1h
Bước 7.1.9.7
Đưa hh ra ngoài h(3h2+9hx)+h(9x2)h(3h2+9hx)+h(9x2).
f′(x)=limh→0h(3h2+9hx+9x2)+h⋅1hf'(x)=limh→0h(3h2+9hx+9x2)+h⋅1h
Bước 7.1.9.8
Đưa hh ra ngoài h(3h2+9hx+9x2)+h⋅1h(3h2+9hx+9x2)+h⋅1.
f′(x)=limh→0h(3h2+9hx+9x2+1)hf'(x)=limh→0h(3h2+9hx+9x2+1)h
f′(x)=limh→0h(3h2+9hx+9x2+1)hf'(x)=limh→0h(3h2+9hx+9x2+1)h
f′(x)=limh→0h(3h2+9hx+9x2+1)hf'(x)=limh→0h(3h2+9hx+9x2+1)h
Bước 7.2
Rút gọn biểu thức bằng cách triệt tiêu các thừa số chung.
Bước 7.2.1
Triệt tiêu thừa số chung hh.
Bước 7.2.1.1
Triệt tiêu thừa số chung.
f′(x)=limh→0h(3h2+9hx+9x2+1)h
Bước 7.2.1.2
Chia 3h2+9hx+9x2+1 cho 1.
f′(x)=limh→03h2+9hx+9x2+1
f′(x)=limh→03h2+9hx+9x2+1
Bước 7.2.2
Rút gọn biểu thức.
Bước 7.2.2.1
Di chuyển h.
f′(x)=limh→03h2+9xh+9x2+1
Bước 7.2.2.2
Di chuyển 3h2.
f′(x)=limh→09xh+9x2+3h2+1
Bước 7.2.2.3
Sắp xếp lại 9xh và 9x2.
f′(x)=limh→09x2+9xh+3h2+1
f′(x)=limh→09x2+9xh+3h2+1
f′(x)=limh→09x2+9xh+3h2+1
f′(x)=limh→09x2+9xh+3h2+1
Bước 8
Tách giới hạn bằng quy tắc tổng của giới hạn trên giới hạn khi h tiến dần đến 0.
limh→09x2+limh→09xh+limh→03h2+limh→01
Bước 9
Tính giới hạn của 9x2 mà không đổi khi h tiến dần đến 0.
9x2+limh→09xh+limh→03h2+limh→01
Bước 10
Chuyển số hạng 9x ra bên ngoài giới hạn vì nó là đại lượng không đổi đối với h.
9x2+9xlimh→0h+limh→03h2+limh→01
Bước 11
Chuyển số hạng 3 ra bên ngoài giới hạn vì nó là đại lượng không đổi đối với h.
9x2+9xlimh→0h+3limh→0h2+limh→01
Bước 12
Đưa số mũ 2 từ h2 ra ngoài giới hạn bằng quy tắc lũy thừa của giới hạn.
9x2+9xlimh→0h+3(limh→0h)2+limh→01
Bước 13
Tính giới hạn của 1 mà không đổi khi h tiến dần đến 0.
9x2+9xlimh→0h+3(limh→0h)2+1
Bước 14
Bước 14.1
Tính giới hạn của h bằng cách điền vào 0 cho h.
9x2+9x⋅0+3(limh→0h)2+1
Bước 14.2
Tính giới hạn của h bằng cách điền vào 0 cho h.
9x2+9x⋅0+3⋅02+1
9x2+9x⋅0+3⋅02+1
Bước 15
Bước 15.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Bước 15.1.1
Nhân 9x⋅0.
Bước 15.1.1.1
Nhân 0 với 9.
9x2+0x+3⋅02+1
Bước 15.1.1.2
Nhân 0 với x.
9x2+0+3⋅02+1
9x2+0+3⋅02+1
Bước 15.1.2
Nâng 0 lên bất kỳ số mũ dương nào sẽ cho 0.
9x2+0+3⋅0+1
Bước 15.1.3
Nhân 3 với 0.
9x2+0+0+1
9x2+0+0+1
Bước 15.2
Kết hợp các số hạng đối nhau trong 9x2+0+0+1.
Bước 15.2.1
Cộng 9x2 và 0.
9x2+0+1
Bước 15.2.2
Cộng 9x2 và 0.
9x2+1
9x2+1
9x2+1
Bước 16
Bước 16.1
Loại bỏ các dấu ngoặc đơn.
m=9⋅12+1
Bước 16.2
Rút gọn 9⋅12+1.
Bước 16.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Bước 16.2.1.1
Một mũ bất kỳ số nào là một.
m=9⋅1+1
Bước 16.2.1.2
Nhân 9 với 1.
m=9+1
m=9+1
Bước 16.2.2
Cộng 9 và 1.
m=10
m=10
m=10
Bước 17
Hệ số góc là m=10 và điểm là (1,7).
m=10,(1,7)
Bước 18
Bước 18.1
Sử dụng công thức cho phương trình đường thẳng để tìm b.
y=mx+b
Bước 18.2
Thay giá trị của m vào phương trình.
y=(10)⋅x+b
Bước 18.3
Thay giá trị của x vào phương trình.
y=(10)⋅(1)+b
Bước 18.4
Thay giá trị của y vào phương trình.
7=(10)⋅(1)+b
Bước 18.5
Tìm b.
Bước 18.5.1
Viết lại phương trình ở dạng (10)⋅(1)+b=7.
(10)⋅(1)+b=7
Bước 18.5.2
Nhân 10 với 1.
10+b=7
Bước 18.5.3
Di chuyển tất cả các số hạng không chứa b sang vế phải của phương trình.
Bước 18.5.3.1
Trừ 10 khỏi cả hai vế của phương trình.
b=7-10
Bước 18.5.3.2
Trừ 10 khỏi 7.
b=-3
b=-3
b=-3
b=-3
Bước 19
Bây giờ, các giá trị của m (hệ số góc) và b (tung độ gốc) đã được biết, thay chúng vào y=mx+b để tìm phương trình đường thẳng.
y=10x-3
Bước 20