Giải Toán 11 trang 75 Tập 2 Cánh diều

Với giải bài tập Toán 11 trang 75 Tập 2 trong Bài 3: Đạo hàm cấp hai sách Cánh diều hay nhất, chi tiết giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Toán 11 trang 75 Tập 2.

1 190 26/12/2023


Giải Toán 11 trang 75 Tập 2

Bài 1 trang 75 Toán 11 Tập 2: Tìm đạo hàm cấp hai của mỗi hàm số sau:

a)y=12x+3;

b) y = log3x;

c) y = 2x.

Lời giải:

a) Xét hàm số y=12x+3 xác định với mọi x32

Với x32ta có:

y'=2x+3'2x+32=22x+32

Suy ra y''=22x+32'=22x+32'2x+34

=222x+3'2x+32x+34

=2222x+32x+34=82x+33.

b) Xét hàm số y = log3x xác định với mọi x > 0.

Với x > 0, ta có: y'=log3x'=1xln3

Suy ra y''=1xln3'=xln3'xln32=ln3x2ln23=1x2ln3.

c) Xét hàm số y = 2x, ta có: y' = (2x)' = 2x.ln2

Suy ra y'' = (2x.ln2)' = ln2.2x.ln2 = 2x.ln22.

Bài 2 trang 75 Toán 11 Tập 2: Tính đạo hàm cấp hai của mỗi hàm số sau:

a) y = 3x2 – 4x + 5 tại điểm x0 = –2;

b) y = log3(2x + 1) tại điểm x0 = 3;

c) y = e4x + 3 tại điểm x0 = 1;

d) y=sin2x+π3 tại điểm x0=π6;

e) y=cos3xπ6 tại điểm x0 = 0.

Lời giải:

a) Xét hàm số y = 3x2 – 4x + 5, ta có:

y' = 6x – 4;

y'' = 6.

Do đó: y''(–2) = 6.

b) Xét hàm số y = log3(2x + 1), ta có:

y'=log32x+1'=2x+1'2x+1ln3=22x+1ln3;

y''=22x+1ln3'=22x+1ln3'2x+3ln32=2ln322x+32ln23=42x+32ln3.

Do đó: y''3=423+32ln3=472ln3=449ln3

c) Xét hàm số y = e4x + 3, ta có:

y' = (e4x + 3)' = (4x + 3)'. e4x + 3 = 4e4x + 3;

y'' = (4e4x + 3)' = 4.(4x + 3)'.e4x + 3 = 16e4x + 3.

Do đó: y''(1) = 16e4.1 + 3 = 16e7.

d) Xét hàm số y=sin2x+π3,ta có:

y'=sin2x+π3'=2x+π3'cos2x+π3=2cos2x+π3;

y''=2cos2x+π3'=22x+π3'sin2x+π3=4sin2x+π3.

y''π6=4sin2π6+π3=4sin2π3=432=23.

e) Xét hàm số y=cos3xπ6, ta có:

y'=cos3xπ6=3xπ6'sin3xπ6=3sin3xπ6;

y''=3sin3xπ6'=33xπ6'cos3xπ6=9cos3xπ6.

Do đó: y''0=9cos0π6=9cosπ6=932=932.

Bài 3 trang 75 Toán 11 Tập 2: Một vật rơi tự do theo phương thẳng đứng có phương trình chuyển động trong đó g là gia tốc rơi tự do, g ≈ 9,8 m/s2.

a) Tính vận tốc tức thời của vật tại thời điểm t0 = 2 (s).

b) Tính gia tốc tức thời của vật tại thời điểm t0 = 2 (s).

Lời giải:

Xét hàm số st=12gt2.

a) Vận tốc tức thời của vật: v(t) = s'(t) = gt.

Tại thời điểm t0 = 2 (s) có: v(2) ≈ 9,8 . 2 = 19,6 (m/s).

b) Gia tốc tức thời của vật: a(t) = v'(t) = g.

Tại thời điểm t0 = 2 (s) có: a(2) ≈ 9,8 (m/s2).

Bài 4 trang 75 Toán 11 Tập 2: Một chất điểm chuyển động theo phương trình s(t) = t3 – 3t2 + 8t + 1, trong đó t > 0, t tính bằng giây và s(t) tính bằng mét. Tính vận tốc tức thời, gia tốc tức thời của chất điểm:

a) Tại thời điểm t = 3 (s);

b) Tại thời điểm mà s(t) = 7 (m)

Lời giải:

Xét hàm số s(t) = t3 – 3t2 + 8t + 1.

Suy ra v(t) = s'(t) = 3t2 – 6t + 8;

a(t) = v'(t) = 6t – 6.

a) Vận tốc tức thời tại thời điểm t = 3 (s) là v(3) = 3.32 – 6.3 + 8 = 17 (m/s).

Gia tốc tức thời tại thời điểm t = 3 (s) là a(3) = 6.3 – 6 = 12 (m/s2).

b) Tại thời điểm s(t) = 7 thì t3 – 3t2 + 8t + 1 = 7

Do đó t3 – 3t2 + 8t – 6 = 0.

Suy ra t = 1 (s)

Vận tốc tức thời tại thời điểm t = 1 (s) là v(1) = 3.12 – 6.1 + 8 = 5 (m/s).

Gia tốc tức thời tại thời điểm t = 1 (s) là a(1) = 6.1 – 6 = 0 (m/s2).

Bài 5 trang 75 Toán 11 Tập 2: Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang trên mặt phẳng không ma sát như Hình 7, có phương trình chuyển động x(t) = 4sint, trong đó t tính bằng giây và x(t) tính bằng centimet.

Bài 5 trang 75 Toán 11 Tập 2 | Cánh diều Giải Toán 11

a) Tìm phương trình theo thời gian của vận tốc tức thời và gia tốc tức thời của con lắc.

b) Tính vận tốc tức thời và gia tốc tức thời của con lắc tại thời điểm t=2π3(s). Tại thời điểm đó, con lắc đi theo chiều dương hay chiều âm của trục Ox?

Lời giải:

a) Phương trình vận tốc tức thời của con lắc là:

v(t) = x'(t) = (4sint)' = 4cost.

Phương trình gia tốc tức thời của con lắc là:

a(t) = v'(t) = (4cost)' = 4(–sint) = –4sint.

b) Vận tốc tức thời của con lắc tại t=2π3(s) là:

v2π3=4cos2π3=412=2 (m/s).

Gia tốc tức thời của con lắc tại t=2π3(s)là:

a2π3=4sin2π3=432=23(m/s2).

Do vận tốc tức thời tại thời điểm t=2π3(s) mang giá trị âm nên con lắc lúc này đang di chuyển theo chiều âm của trục Ox.

Xem thêm Lời giải bài tập Toán 11 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Giải Toán 11 trang 73 Tập 2

Giải Toán 11 trang 74 Tập 2

Giải Toán 11 trang 75 Tập 2

1 190 26/12/2023


Xem thêm các chương trình khác: