Trang chủ › Cẩm nang học tập › Cẩm nang kiến thức

[Tổng hợp đầy đủ] Công thức đạo hàm cần nhớ

schedule.svg

Thứ hai, 15/4/2024 08:34 AM

Tác giả: Admin Hoclagioi

Đạo hàm là một kiến thức khá quan trọng trong chương trình toán 11. Để làm tốt được các bài đạo hàm, chúng ta cần nắm vững công thức đạo hàm. Sau đây là tổng hợp đầy đủ công thức đạo hàm, cùng Học là Giỏi theo dõi nhé

Mục lục [Ẩn]

Định nghĩa đạo hàm

Đạo hàm của một hàm số y=f(x)y = f(x) tại một điểm x0x_0​ trên miền xác định của hàm số được định nghĩa là giới hạn sau:

f(x0)=limΔx0ΔyΔxf'(x_0) = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{\Delta y}{\Delta x}

trong đó:

Δx\Delta x: Số gia của biến số xx, tức là Δx=xx0\Delta x = x - x_0​.

Δy\Delta y: Số gia của hàm số tại điểm x0x_0​, tức là Δy=f(x0+Δx)f(x0)\Delta y = f(x_0 + \Delta x) - f(x_0)).

Giới hạn này biểu diễn tốc độ thay đổi tức thời của hàm số tại điểm x0x_0​.

Cách tính đạo hàm bằng định nghĩa

Cách tính đạo hàm bằng định nghĩa

Để tính f(x0)f'(x_0)bằng định nghĩa, thực hiện theo 3 bước sau:

Bước 1: Tìm số gia Δy\Delta y

Δy=f(x0+Δx)f(x0)\Delta y = f(x_0 + \Delta x) - f(x_0)

Bước 2: Rút gọn tỉ số ΔyΔx\frac{\Delta y}{\Delta x}

Chia Δy\Delta y cho Δx\Delta x:

ΔyΔx=f(x0+Δx)f(x0)Δx.\frac{\Delta y}{\Delta x} = \frac{f(x_0 + \Delta x) - f(x_0)}{\Delta x}.

Bước 3: Tính giới hạn limΔx0ΔyΔx\lim_{\Delta x \to 0} \frac{\Delta y}{\Delta x}

Lấy giới hạn khi Δx0\Delta x \to 0

f(x0)=limΔx0f(x0+Δx)f(x0)Δx.f'(x_0) = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{f(x_0 + \Delta x) - f(x_0)}{\Delta x}.

Nếu giới hạn tồn tại và bằng một số cụ thể aa, thì ta kết luận:

f(x0)=a.f'(x_0) = a.

Các công thức đạo hàm cần nhớ

Trong mục này, chúng mình cùng nhắc lại đạo hàm của tổng, hiệu, tích, thương; bảng đạo hàm của một số hàm sơ cấp cơ bản và hàm hợp. Ngoài ra, chúng mình còn được mở rộng thêm về đạo hàm của các phân thức hữu tỉ và đạo hàm cấp cao nữa nhé.

a) Công thức đạo hàm của tổng, hiệu, tích, thương

Giả sử $f=f(x), g=g(x)$ là các hàm số có đạo hàm tại điểm $x$ thuộc khoảng xác định. Ta có:

$(f + g)^{\prime} =f^{\prime}+ g^{\prime}$ ; $(f - g)^{\prime} = f^{\prime} - g^{\prime}$;

$(f . g)^{\prime}= f^{\prime}.g + f g^{\prime}$ ; $\left(\dfrac{f}{g}\right)’=\dfrac{f’ g-f g’}{g^2}, (g=g(x) \neq 0) .$

b) Bảng công thức đạo hàm của một số hàm sơ cấp cơ bản và hàm hợp

Đạo hàm của hàm số sơ cấp cơ bản thường gặpĐạo hàm của hàm hợp (ở đây $u=u(x)$
$\left(x^n\right)^{\prime}=n \cdot x^{n-1}$$\left(u^n\right)^{\prime}=n \cdot u^{n-1} \cdot u^{\prime}$
$\left(\frac{1}{x}\right)^{\prime}=-\frac{1}{x^2}$$\left(\frac{1}{u}\right)^{\prime}=-\frac{u^{\prime}}{u^2}$
$(\sqrt{x})^{\prime}=\frac{1}{2 \sqrt{x}}$$(\sqrt{u})^{\prime}=\frac{u^{\prime}}{2 \sqrt{u}}$
$(\sin x)^{\prime}=\cos x$$(\sin u)^{\prime}=u^{\prime} \cdot \cos u$
$(\cos x)^{\prime}=-\sin x$$(\cos u)^{\prime}=-u^{\prime} \cdot \sin u$
$(\tan x)^{\prime}=\frac{1}{\cos ^2 x}$$(\tan u)^{\prime}=\frac{u^{\prime}}{\cos ^2 u}$
$(\cot x)^{\prime}=-\frac{1}{\sin ^2 x}$$(\cot u)^{\prime}=-\frac{u^{\prime}}{\sin ^2 u}$
$\left(e^x\right)^{\prime}=e^x$$\left(e^u\right)^{\prime}=u^{\prime} \cdot e^u$
$\left(a^x\right)^{\prime}=a^x \ln a$$\left(a^u\right)^{\prime}=u^{\prime} \cdot a^u \ln a$
$(\ln x)^{\prime}=\frac{1}{x}$$(\ln u)^{\prime}=\frac{u^{\prime}}{u}$
$\left(\log _a x\right)^{\prime}=\frac{1}{x \ln a}$$\left(\log _a u\right)^{\prime}=\frac{u^{\prime}}{u \ln a}$

c) Công thức tính nhanh đạo hàm của các phân thức hữu tỉ

$\begin{aligned} & \left(\frac{a x+b}{c x+d}\right)^{\prime}=\frac{\left|\begin{array}{ll}a & b \\ c & d\end{array}\right|}{(c x+d)^2}=\frac{a d-b c}{(c x+d)^2} \\ & \left(\frac{a x^2+b x+c}{e x+f}\right)^{\prime}=\frac{a e x^2+2 a f x+(b f-c e)}{(e x+f)^2} \\ & \left(\frac{a_1 x^2+b_1 x+c_1}{a_2 x^2+b_2 x+c_2}\right)^{\prime}=\frac{\left|\begin{array}{ll}a_1 & b_1 \\ a_2 & b_2\end{array}\right| x^2+2\left|\begin{array}{ll}a_1 & c_1 \\ a_2 & c_2\end{array}\right| x+\left|\begin{array}{ll}b_1 & c_1 \\ b_2 & c_2\end{array}\right|}{\left(a_2 x^2+b_2 x+c_2\right)^2} \\ & \end{aligned}$

d) Công thức đạo hàm cấp cao

- Đạo hàm lũy thừa: $\left(x^m\right)^{(n)}= \begin{cases}m(m-1)(m-2) \ldots(m-n+1) x^{m-n} & (m \geq n) \\ 0 & (m<n)\end{cases}$

- Đạo hàm của hàm số mũ và logarit:

$\left(\log _a x\right)^{(n)}=(-1)^{n-1} \frac{(n-1) !}{\ln a} \frac{1}{x^n}$

$(\ln x)^{(n)}=(-1)^{n-1}(n-1) ! x^{-n}$

$\left(e^{k x}\right)^{(n)}=k^n e^{k x}$

$\left(a^x\right)^{(n)}=(\ln a)^n a^x$

- Đạo hàm của hàm số lượng giác:

$(\sin a x)^{(n)}=a^n \sin \left(a x+\frac{n \pi}{2}\right)$

$(\cos a x)^{(n)}=a^n \cos \left(a x+\frac{n \pi}{2}\right)$

- Đạo hàm của phân thức hữu tỉ: $\left(\frac{1}{a x+b}\right)^{(n)}=(-1)^n a^n n ! \frac{1}{(a x+b)^{n+1}}$

e) Các công thức đạo hàm mở rộng

Trong chương trình môn Toán, việc nắm vững các công thức đạo hàm cơ bản là chưa đủ. Để giải quyết các bài toán phức tạp hơn, học sinh cần hiểu và áp dụng các công thức đạo hàm mở rộng. Các công thức này thường xuất hiện trong các bài kiểm tra và đề thi chuyên đề. Dưới đây là các công thức mở rộng:

Công thức đạo hàm của hàm mũ và logarit:

Đạo hàm của hàm mũ

ddxax=axlna\frac{d}{dx} a^x = a^x \ln a

Đạo hàm của hàm logarit

ddxlogax=1xlna\frac{d}{dx} \log_a x = \frac{1}{x \ln a}

Công thức đạo hàm của các hàm lượng giác:

Đạo hàm của hàm sin, cos nhiều lần

(sinx)(n)=(1)nsin(n)(x)(\sin x)^{(n)} = (-1)^n \sin^{(n)}(x)

(cosx)(n)=(1)ncos(n)(x)(\cos x)^{(n)} = (-1)^n \cos^{(n)}(x)

Đạo hàm của hàm tan và cotan

(tanx)(n)=dndxntanx=n!cos2(x)tan(n1)(x)(\tan x)^{(n)} = \frac{d^n}{dx^n} \tan x = \frac{n!}{\cos^2(x)} \tan^{(n-1)}(x)

(cotx)(n)=(1)nn!sin2(x)cot(n1)(x)(\cot x)^{(n)} = (-1)^n \frac{n!}{\sin^2(x)} \cot^{(n-1)}(x)

Công thức đạo hàm của phân thức hữu tỉ:

Đạo hàm của phân thức bậc cao

(P(x)Q(x))=Q(x)P(x)P(x)Q(x)(Q(x))2\left( \frac{P(x)}{Q(x)} \right)' = \frac{Q(x)P'(x) - P(x)Q'(x)}{(Q(x))^2}

Công thức đạo hàm cấp cao:

Đạo hàm của các hàm lũy thừa và hàm số mũ nhiều lần

(xm)(n)={m(m1)(m2)(mn+1)xmnif mn0if m<n\left(x^m\right)^{(n)} = \begin{cases} m(m-1)(m-2) \ldots(m-n+1) x^{m-n} & \text{if } m \geq n \\ 0 & \text{if } m < n \end{cases}

Đạo hàm của hàm số mũ và logarit nhiều lầnddxekx=kekx\frac{d}{dx} e^{kx} = k e^{kx}

Các quy tắc tính đạo hàm

Trong quá trình giải toán liên quan đến đạo hàm, các quy tắc tính là công cụ vô cùng quan trọng, giúp chúng ta xử lý những bài toán từ đơn giản đến phức tạp một cách nhanh chóng và chính xác. Sau đây là các quy tắc cần nhớ:

Quy tắc tổng và hiệu

(f(x)+g(x))=f(x)+g(x), (f(x)g(x))=f(x)g(x)(f(x) + g(x))' = f'(x) + g'(x), \quad (f(x) - g(x))' = f'(x) - g'(x)

Quy tắc tích

(f(x)g(x))=f(x)g(x)+f(x)g(x)(f(x) \cdot g(x))' = f'(x) \cdot g(x) + f(x) \cdot g'(x)

Quy tắc thương

(f(x)g(x))=f(x)g(x)f(x)g(x)g(x)2 (với g(x)0)\left(\frac{f(x)}{g(x)}\right)' = \frac{f'(x) \cdot g(x) - f(x) \cdot g'(x)}{g(x)^2} \quad \text{(với \(g(x) \neq 0\))}

Quy tắc hàm hợp

y=f(u(x))    y=f(u)u(x)y = f(u(x)) \implies y' = f'(u) \cdot u'(x)

Ứng dụng

Kết hợp các quy tắc linh hoạt để tính đạo hàm cho bài toán phức tạp. 

Ví dụ:
Tính y=x2exsin(x)y = \frac{x^2 \cdot e^x}{\sin(x)} :

Áp dụng quy tắc thương và tích, kết quả:

y=(2xex+x2ex)sin(x)x2excos(x)sin2(x)y' = \frac{(2x \cdot e^x + x^2 \cdot e^x) \cdot \sin(x) - x^2 \cdot e^x \cdot \cos(x)}{\sin^2(x)}

Bài tập áp dụng công thức tính đạo hàm

Các bạn hãy lấy giấy, bút, nháp để làm các bài tập dưới đây nhé. Đây là các dạng bài tập cơ bản sử dụng công thức tính đạo hàm.

Bài tập áp dụng công thức tính đạo hàm
Bài tập đạo hàm

Bài tập trắc nghiệm

Câu 1. Hàm số $f(x)=x^3+2 x^2+4 x+5$ có đạo hàm $f^{\prime}(x)$ là:

A. $f^{\prime}(x)=3 x^2+4 x+4$              B. $f^{\prime}(x)=3 x^2+4 x+4+5$

C. $f^{\prime}(x)=3 x^2+2 x+4$              D. $f^{\prime}(x)=3 x+2 x+4$

Câu 2. Tính đạo hàm của hàm số sau $y=\frac{2 x+1}{x+2}$

A. $-\frac{3}{(x+2)^2}$                 B. $\frac{3}{x+2}$

C. $\frac{3}{(x+2)^2}$                  D. $\frac{2}{(x+2)^2}$

Câu 3. Cho hàm số $f(x)=\sqrt[3]{x}$. Giá trị của $f^{\prime}(8)$ bằng:

A. $\frac{1}{6}$       B. $\frac{1}{12}$     C. $-\frac{1}{6}$      D. $-\frac{1}{12}$

Câu 4. Cho hàm số $y=\frac{3}{1-x}$. Để $y^{\prime}<0$ thì x nhận các giá trị thuộc tập nào sau đây?

A. 1.             B. 3.             C. $\emptyset$.                D. $\mathrm{R}$.

Câu 5. Đạo hàm của hàm số $y=\frac{1}{x^3}-\frac{1}{x^2}$ bằng biểu thức nào sau đây?

A. $-\frac{3}{x^4}+\frac{1}{x^3}$             B. $\frac{-3}{x^4}+\frac{2}{x^3}$

C. $\frac{-3}{x^4}-\frac{2}{x^3}$              D. $\frac{3}{x^4}-\frac{1}{x^3}$

Câu 6. Đạo hàm của hàm số $y=\left(1-x^3\right)^5$ là :

A. $y^{\prime}=5 x^2\left(1-x^3\right)^4$           B. $y^{\prime}=-15 x^2\left(1-x^3\right)^4$

C. $y^{\prime}=-3 x^2\left(1-x^3\right)^4$          D. $y^{\prime}=-5 x^2\left(1-x^3\right)^4$

Câu 7. Nếu hàm số $f(x)=\sqrt{2 x-1}$ thì $f^{\prime}(5)$ bằng

A. 3.             B. $\dfrac{1}{6}$.              C. $\dfrac{1}{3}$.              D. $\dfrac{2}{3}$.

Bài tập tự luận

Bài 1. Tính đạo hàm của các hàm số sau

1. $y=-2 x^4+4 x^2-3 x+1$.

2. $y=x^3-3 x^2+x-1$.

3. $y=\frac{1}{2} x^3+x^4-x^3-\frac{3}{2} x^2+4 x-5$.

Bài 2. Tính đạo hàm của các hàm số sau

1. $y=\left(x^2+x\right)\left(3-x^2\right)$.

2. $y=(2 x-1)^2(2 x+1)^2$.

3. $y=x(2 x-1)(3 x+2)$.

Bài 3. Tìm đạo hàm của hàm số sau

1. $y=\left(2 x^3-3 x^2-6 x+1\right)^2$.

2. $y=\left(x^7+3 x^4+2\right)^{10}$.

3. $y=\left(x^4-2 x^2+x-1\right)^2$.

Bài 4. Tính đạo hàm của các hàm số sau

1. $y=\frac{2 x-1}{4 x-3}$.

2. $y=\frac{3}{2 x+1}$.

3. $y=\frac{2 x+1}{1-3 x}$.

Bài 5. Tính đạo hàm của các hàm số sau

1. $y=\frac{1}{x+1}-2 x$.

2. $y=\frac{1}{x^2-2 x+1}$.

3. $y=\frac{1}{x^2-3 x+1}$.

Nếu đã làm xong bài phía trên, chúng mình cùng kiểm tra đáp án nhé.

Bài tập trắc nghiệm

Câu 1. A       Câu 2. C       Câu 3. B       Câu 4. C       Câu 5. B       Câu 6. B            Câu 7.

Bài tập tự luận

Bài 1. 

1. $-8x^3+8 x-3$

2. $3x^2-6 x+1$

3. $\frac{5}{2}x^4+4x^3-3x^2-3x+4$

Bài 2. 

1. $-4 x^3-3 x^2+6 x+3$

2. $16 x^2+4$

3. $18 x^2+2 x-2$

Bài 3.

1. $25 x^5-60 x^4-60 x^3+120 x^2+60 x-12$

2. $10\left(x^7+3 x^4+2\right)^9 \cdot\left(7 x^6+12 x^3\right)$

3. $8 x^7-24 x^5+10 x^4+8 x^3-12 x^2+10 x-2$

Bài 4. 

1. $\frac{-2}{(4 x-3)^2}$

2. $\frac{-6}{(2 x+1)^2}$

3. $\frac{5}{(1-3 x)^2}$

Bài 5.

1. $-\frac{1}{(x+1)^2}-2$

2. $-\frac{2}{(x-1)^3}$

3. $ \frac{3-2 x}{\left(x^2-3 x+1\right)^2}$

Hy vọng với việc Trung tâm giá sư online Học là Giỏi tổng hợp các công thức đạo hàm và một số bài tập luyện ở trên sẽ giúp chúng mình nhớ và áp dụng giải được các bài toán tính đạo hàm trong chương trình toán lớp 11 nhé.

 

Chủ đề:

Đăng ký học thử ngay hôm nay

Để con học sớm - Ôn sâu và nhận ưu đãi học phí!

Bài viết liên quan

Một số bài toán về đại lượng tỉ lệ thuận kèm lời giải
schedule

Thứ ba, 21/10/2025 08:25 AM

Một số bài toán về đại lượng tỉ lệ thuận kèm lời giải

Trong chương trình Toán 7, đại lượng tỉ lệ thuận là một nội dung quan trọng giúp học sinh hiểu rõ mối quan hệ giữa hai yếu tố thay đổi cùng chiều. Học sinh cần nắm được một số bài toán về đại lượng tỉ lệ thuận để giải được đa dạng các dạng bài thường xuất hiện trong các đề thi, đề kiểm tra. Hãy cùng Học là Giỏi tìm hiểu một số bài toán về đại lượng tỉ lệ thuận qua bài viết dưới đây!

Tổng hợp kiến thức Toán lớp 5 đầy đủ nhất
schedule

Thứ ba, 14/10/2025 07:19 AM

Tổng hợp kiến thức Toán lớp 5 đầy đủ nhất

Chương trình Toán lớp 5 là bước chuyển quan trọng tạo nền tảng cho môn Toán ở bậc THCS. Trong chương trình Toán 5, học sinh được làm quen với nhiều dạng kiến thức mới như phân số, số thập phân, tỉ số, tỉ lệ, các bài toán thực tế và hình khối. Học là Giỏi đã tổng hợp các kiến thức trọng tâm của chương trình Toán lớp 5 dưới dạng trực quan, giúp học sinh dễ theo dõi và ôn tập. Hãy cùng ôn tập về phần kiến thức này qua bài tổng hợp kiến thức Toán lớp 5 dưới đây.

Tổng hợp kiến thức Toán 3 quan trọng
schedule

Thứ ba, 14/10/2025 03:10 AM

Tổng hợp kiến thức Toán 3 quan trọng

Toán lớp 3 là môn học cung cấp nền tảng từ những kiến thức cơ bản nhất, giúp học sinh rèn luyện tư duy và khả năng tính toán. Để học tốt, các con cần ghi nhớ và hiểu rõ những công thức từ bảng nhân chia, quy tắc tính toán, lý thuyết cơ bản về hình học và giải được các bài toán có lời văn. Bộ tổng hợp kiến thức Toán 3 quan trọng dưới đây có tổng hợp đầy đủ các công thức và nội dung cần nhớ với các quy tắc và ví dụ minh họa dễ hiểu, giúp học sinh dễ dàng hệ thống kiến thức và nắm được các nội dung cốt lõi.

Tổng hợp kiến thức Toán lớp 4 dễ hiểu nhất
schedule

Thứ hai, 13/10/2025 10:28 AM

Tổng hợp kiến thức Toán lớp 4 dễ hiểu nhất

Toán lớp 4 là cơ sở kiến thức quan trọng giúp học sinh củng cố nền tảng tư duy và các kỹ năng tính toán, bổ trợ cho việc học các kiến thức Toán học phức tạp hơn. Tuy nhiên, với nhiều kiến thức và dạng bài khác nhau, các em có thể gặp khó khăn trong việc ghi nhớ các công thức. Hiểu được điều đó, Học là Giỏi đã tổng hợp toàn bộ kiến thức trọng tâm Toán lớp 4 qua những bảng tóm tắt ngắn gọn, giúp học sinh có thể học nhanh, nhớ lâu và áp dụng hiệu quả các công thức Toán 4 vào giải bài tập. Hãy cùng tìm hiểu tất cả kiến thức Toán 4 qua bài viết dưới đây!

Tia là gì? Khái niệm cơ bản và tính chất trong hình học
schedule

Thứ năm, 28/8/2025 04:23 AM

Tia là gì? Khái niệm cơ bản và tính chất trong hình học

Trong hình học, một trong những khái niệm mà học sinh cần nắm vững chính là tia. Nhiều bạn thường đặt câu hỏi: tia là gì và cách phân biệt nó với đoạn thẳng hay đường thẳng như thế nào? Học là Giỏi sẽ giúp bạn tìm hiểu chi tiết về tia là gì, các tính chất quan trọng và những bài tập minh họa dễ hiểu qua bài viết dưới đây nhé.

Đoạn thẳng là gì? Cách tính độ dài đoạn thẳng
schedule

Thứ tư, 27/8/2025 02:03 PM

Đoạn thẳng là gì? Cách tính độ dài đoạn thẳng

Trong chương trình toán học cơ bản, từ những bài toán hình học đầu tiên, học sinh đã được làm quen với đoạn thẳng để nghiên cứu đường thẳng, góc, tam giác hay các hình đa giác phức tạp hơn. Học là Giỏi sẽ giúp bạn hiểu rõ khái niệm, tính chất và các dạng bài tập cũng như nắm bắt được cách tính độ dài đoạn thẳng nhé.

message.svg zalo.png