Giải tích Ví dụ
f(x)=x2+2xf(x)=x2+2x
Bước 1
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 2
Bước 2.1
Tính hàm số tại x=x+hx=x+h.
Bước 2.1.1
Thay thế biến xx bằng x+hx+h trong biểu thức.
f(x+h)=(x+h)2+2(x+h)f(x+h)=(x+h)2+2(x+h)
Bước 2.1.2
Rút gọn kết quả.
Bước 2.1.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Bước 2.1.2.1.1
Viết lại (x+h)2(x+h)2 ở dạng (x+h)(x+h)(x+h)(x+h).
f(x+h)=(x+h)(x+h)+2(x+h)f(x+h)=(x+h)(x+h)+2(x+h)
Bước 2.1.2.1.2
Khai triển (x+h)(x+h)(x+h)(x+h) bằng cách sử dụng Phương pháp FOIL.
Bước 2.1.2.1.2.1
Áp dụng thuộc tính phân phối.
f(x+h)=x(x+h)+h(x+h)+2(x+h)f(x+h)=x(x+h)+h(x+h)+2(x+h)
Bước 2.1.2.1.2.2
Áp dụng thuộc tính phân phối.
f(x+h)=x⋅x+xh+h(x+h)+2(x+h)f(x+h)=x⋅x+xh+h(x+h)+2(x+h)
Bước 2.1.2.1.2.3
Áp dụng thuộc tính phân phối.
f(x+h)=x⋅x+xh+hx+h⋅h+2(x+h)f(x+h)=x⋅x+xh+hx+h⋅h+2(x+h)
f(x+h)=x⋅x+xh+hx+h⋅h+2(x+h)f(x+h)=x⋅x+xh+hx+h⋅h+2(x+h)
Bước 2.1.2.1.3
Rút gọn và kết hợp các số hạng đồng dạng.
Bước 2.1.2.1.3.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Bước 2.1.2.1.3.1.1
Nhân xx với xx.
f(x+h)=x2+xh+hx+h⋅h+2(x+h)f(x+h)=x2+xh+hx+h⋅h+2(x+h)
Bước 2.1.2.1.3.1.2
Nhân hh với hh.
f(x+h)=x2+xh+hx+h2+2(x+h)f(x+h)=x2+xh+hx+h2+2(x+h)
f(x+h)=x2+xh+hx+h2+2(x+h)f(x+h)=x2+xh+hx+h2+2(x+h)
Bước 2.1.2.1.3.2
Cộng xhxh và hxhx.
Bước 2.1.2.1.3.2.1
Sắp xếp lại xx và hh.
f(x+h)=x2+hx+hx+h2+2(x+h)f(x+h)=x2+hx+hx+h2+2(x+h)
Bước 2.1.2.1.3.2.2
Cộng hxhx và hxhx.
f(x+h)=x2+2hx+h2+2(x+h)f(x+h)=x2+2hx+h2+2(x+h)
f(x+h)=x2+2hx+h2+2(x+h)f(x+h)=x2+2hx+h2+2(x+h)
f(x+h)=x2+2hx+h2+2(x+h)f(x+h)=x2+2hx+h2+2(x+h)
Bước 2.1.2.1.4
Áp dụng thuộc tính phân phối.
f(x+h)=x2+2hx+h2+2x+2hf(x+h)=x2+2hx+h2+2x+2h
f(x+h)=x2+2hx+h2+2x+2hf(x+h)=x2+2hx+h2+2x+2h
Bước 2.1.2.2
Câu trả lời cuối cùng là x2+2hx+h2+2x+2hx2+2hx+h2+2x+2h.
x2+2hx+h2+2x+2hx2+2hx+h2+2x+2h
x2+2hx+h2+2x+2hx2+2hx+h2+2x+2h
x2+2hx+h2+2x+2hx2+2hx+h2+2x+2h
Bước 2.2
Sắp xếp lại.
Bước 2.2.1
Di chuyển 2x2x.
x2+2hx+h2+2h+2xx2+2hx+h2+2h+2x
Bước 2.2.2
Di chuyển x2x2.
2hx+h2+x2+2h+2x2hx+h2+x2+2h+2x
Bước 2.2.3
Sắp xếp lại 2hx2hx và h2h2.
h2+2hx+x2+2h+2xh2+2hx+x2+2h+2x
h2+2hx+x2+2h+2xh2+2hx+x2+2h+2x
Bước 2.3
Tìm của thành phần của định nghĩa.
f(x+h)=h2+2hx+x2+2h+2xf(x+h)=h2+2hx+x2+2h+2x
f(x)=x2+2xf(x)=x2+2x
f(x+h)=h2+2hx+x2+2h+2xf(x+h)=h2+2hx+x2+2h+2x
f(x)=x2+2xf(x)=x2+2x
Bước 3
Điền vào các thành phần.
f′(x)=limh→0h2+2hx+x2+2h+2x-(x2+2x)hf'(x)=limh→0h2+2hx+x2+2h+2x−(x2+2x)h
Bước 4
Bước 4.1
Rút gọn tử số.
Bước 4.1.1
Áp dụng thuộc tính phân phối.
f′(x)=limh→0h2+2hx+x2+2h+2x-x2-(2x)hf'(x)=limh→0h2+2hx+x2+2h+2x−x2−(2x)h
Bước 4.1.2
Nhân 22 với -1−1.
f′(x)=limh→0h2+2hx+x2+2h+2x-x2-2xhf'(x)=limh→0h2+2hx+x2+2h+2x−x2−2xh
Bước 4.1.3
Trừ x2x2 khỏi x2x2.
f′(x)=limh→0h2+2hx+2h+2x+0-2xhf'(x)=limh→0h2+2hx+2h+2x+0−2xh
Bước 4.1.4
Cộng h2h2 và 00.
f′(x)=limh→0h2+2hx+2h+2x-2xhf'(x)=limh→0h2+2hx+2h+2x−2xh
Bước 4.1.5
Trừ 2x2x khỏi 2x2x.
f′(x)=limh→0h2+2hx+2h+0hf'(x)=limh→0h2+2hx+2h+0h
Bước 4.1.6
Cộng h2+2hx+2hh2+2hx+2h và 00.
f′(x)=limh→0h2+2hx+2hhf'(x)=limh→0h2+2hx+2hh
Bước 4.1.7
Đưa hh ra ngoài h2+2hx+2hh2+2hx+2h.
Bước 4.1.7.1
Đưa hh ra ngoài h2h2.
f′(x)=limh→0h⋅h+2hx+2hhf'(x)=limh→0h⋅h+2hx+2hh
Bước 4.1.7.2
Đưa hh ra ngoài 2hx2hx.
f′(x)=limh→0h(h)+h(2x)+2hhf'(x)=limh→0h(h)+h(2x)+2hh
Bước 4.1.7.3
Đưa hh ra ngoài 2h2h.
f′(x)=limh→0h(h)+h(2x)+h⋅2hf'(x)=limh→0h(h)+h(2x)+h⋅2h
Bước 4.1.7.4
Đưa hh ra ngoài h(h)+h(2x)h(h)+h(2x).
f′(x)=limh→0h(h+2x)+h⋅2hf'(x)=limh→0h(h+2x)+h⋅2h
Bước 4.1.7.5
Đưa hh ra ngoài h(h+2x)+h⋅2h(h+2x)+h⋅2.
f′(x)=limh→0h(h+2x+2)hf'(x)=limh→0h(h+2x+2)h
f′(x)=limh→0h(h+2x+2)hf'(x)=limh→0h(h+2x+2)h
f′(x)=limh→0h(h+2x+2)hf'(x)=limh→0h(h+2x+2)h
Bước 4.2
Rút gọn biểu thức bằng cách triệt tiêu các thừa số chung.
Bước 4.2.1
Triệt tiêu thừa số chung hh.
Bước 4.2.1.1
Triệt tiêu thừa số chung.
f′(x)=limh→0h(h+2x+2)h
Bước 4.2.1.2
Chia h+2x+2 cho 1.
f′(x)=limh→0h+2x+2
f′(x)=limh→0h+2x+2
Bước 4.2.2
Sắp xếp lại h và 2x.
f′(x)=limh→02x+h+2
f′(x)=limh→02x+h+2
f′(x)=limh→02x+h+2
Bước 5
Bước 5.1
Tách giới hạn bằng quy tắc tổng của giới hạn trên giới hạn khi h tiến dần đến 0.
limh→02x+limh→0h+limh→02
Bước 5.2
Tính giới hạn của 2x mà không đổi khi h tiến dần đến 0.
2x+limh→0h+limh→02
Bước 5.3
Tính giới hạn của 2 mà không đổi khi h tiến dần đến 0.
2x+limh→0h+2
2x+limh→0h+2
Bước 6
Tính giới hạn của h bằng cách điền vào 0 cho h.
2x+0+2
Bước 7
Cộng 2x và 0.
2x+2
Bước 8