Trả lời Hoạt động 9 Bài 32. Các quy tắc tính đạo hàm (trang 92, 93, 94) – SGK Toán 11 Kết nối tri thức. Hướng dẫn: \(f’\left( {{x_0}} \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} \frac{{f\left( x \right) – f\left( {{x_0}} \right)}}{{x – {x_0}}}\.
Câu hỏi/Đề bài:
a) Sử dụng giới hạn \(\mathop {\lim }\limits_{h \to 0} \frac{{{e^h} – 1}}{h} = 1\) và đẳng thức \({e^{x + h}} – {e^x} = {e^x}\left( {{e^h} – 1} \right),\) tính đạo hàm của hàm số \(y = {e^x}\) tại x bằng định nghĩa.
b) Sử dụng đẳng thức \({a^x} = {e^{x\ln a}}\,\,\left( {0 < a \ne 1} \right),\) hãy tính đạo hàm của hàm số \(y = {a^x}.\)
Hướng dẫn:
– \(f’\left( {{x_0}} \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} \frac{{f\left( x \right) – f\left( {{x_0}} \right)}}{{x – {x_0}}}\) nếu tồn tại giới hạn hữu hạn \(\mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} \frac{{f\left( x \right) – f\left( {{x_0}} \right)}}{{x – {x_0}}}\)
– \(\mathop {\lim }\limits_{h \to 0} \frac{{{e^h} – 1}}{h} = 1\)
Lời giải:
a) Với x bất kì và \(h = x – {x_0}\), ta có:
\(\begin{array}{l}f’\left( {{x_0}} \right) = \mathop {\lim }\limits_{h \to 0} \frac{{f\left( {{x_0} + h} \right) – f\left( {{x_0}} \right)}}{h} = \mathop {\lim }\limits_{h \to 0} \frac{{{e^{{x_0} + h}} – {e^{{x_0}}}}}{h}\\ = \mathop {\lim }\limits_{h \to 0} \frac{{{e^{{x_o}}}\left( {{e^h} – 1} \right)}}{h} = \mathop {\lim }\limits_{h \to 0} {e^{{x_0}}}.\mathop {\lim }\limits_{h \to 0} \frac{{{e^h} – 1}}{h} = {e^{{x_0}}}\end{array}\)
Vậy hàm số \(y = {e^x}\) có đạo hàm là hàm số \(y’ = {e^x}\)
b) Ta có \({a^x} = {e^{x\ln a}}\,\)nên \(\left( {{a^x}} \right)’ = \left( {{e^{x\ln a}}} \right)’ = \left( {x\ln a} \right)’.{e^{x\ln a}} = {e^{x\ln a}}\ln a = {a^x}\ln a\)