Công Thức Tính Đạo Hàm Căn Bậc 3 Và Một Số Ví Dụ Minh Họa

Lê Kiên - 17/02/2022

Đạo hàm căn bậc 3 là phần nội dung các em cần nắm vững trong chương Toán học phổ thông. Các bài kiểm tra và đề thi đều có dạng bài tập xoay quanh phần lý thuyết này. Để củng cố kiến thức về đạo hàm căn bậc 3 cùng các công thức tính đạo hàm liên quan, các em hãy cùng Marathon Education đọc ngay bài viết bên dưới đây. 

Đạo hàm là gì?

Định nghĩa đạo hàm căn bậc 3 là gì
Định nghĩa đạo hàm là gì (Nguồn: Internet)

Đầu tiên, các em cần phải hiểu rõ bản chất của đạo hàm.

\begin{aligned}
&\small \text{Lấy một hàm số y = f(x) xác định trên khoảng (a;b), với }x_0 \in (a;b). \text{Ta có giới hạn hữu tỉ (nếu }\\
&\small\text{tồn tại) của tỉ số }\frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0} \text{ khi } x\to x_0 \text{ được gọi là đạo hàm của hàm số đã cho trước tại }x_0.\\
&\small \text{Kí hiệu đạo hàm là }f’(x_0) \text{ hay } y’(x_0).\\
&\small\text{Theo đó, ta sẽ có } f'(x_0)=\lim\limits_{x \to x_0}\frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0}. \text{ Nếu ta đặt } x-x_0=\Delta x \text{ và } f(x_0+\Delta x)-f(x_0) =\Delta y\\
&\small  \text{thì ta sẽ thu được }f'(x_0)=\lim\limits_{\Delta x \to 0}\frac{\Delta y}{\Delta x}. \text{ Trong đó: }\\
&\small \ \ \ \bull \text{x: số gia của đối số tại }x_0\\
&\small \ \ \ \bull \text{y: số gia tương ứng của hàm số đã cho.}
\end{aligned}

Đạo hàm căn thức

Đối với hàm số có chứa căn thức, các em sẽ áp dụng những công thức tính đạo hàm sau để giải quyết bài toán:

(\sqrt{x})'=\frac{1}{2\sqrt{x}} \ \ \  \text{và} \ \ \  (\sqrt{u})'=\frac{u'}{2\sqrt{u}} \text{ với hàm u là hàm hợp}

Ngoài ra, nếu hàm số chứa căn thức từ bậc 3 trở lên hay có căn thức dưới mẫu thì các em có thể biến đổi biểu thức và sử dụng các công thức đạo hàm dưới đây:

\begin{aligned}
&\bull \sqrt[n]{u}=u^{\frac{1}{n}}\\
&\bull \sqrt[n]{u^m}=u^{\frac{m}{n}}\\
&\bull (u^\alpha)'=\alpha.u^{\alpha - 1}.u'\\
&\bull \left(\frac{1}{u}\right)'=-\frac{u'}{u^2}
\end{aligned}

Ví dụ cho từng trường hợp tính đạo hàm cụ thể như sau:

\begin{aligned}
\bull\ &y=\sqrt{2x}\\
&y'=\left(\sqrt{2x}\right)'=\frac{(2x)'}{2\sqrt{2x}}=\frac{2}{2\sqrt{2x}}=\frac{1}{\sqrt{2x}}\\
\bull\ &y=\sqrt{2x+1}\\
&y'=\left(\sqrt{2x+1}\right)'=\frac{(2x+1)'}{2\sqrt{2x+1}}=\frac{2}{2\sqrt{2x+1}}=\frac{1}{\sqrt{2x+1}}\\
\bull\ &y=\sqrt{2x^2+1}\\
&y'=\left(\sqrt{2x^2+1}\right)'=\frac{(2x^2+1)'}{2\sqrt{2x^2+1}}=\frac{4x}{2\sqrt{2x^2+1}}=\frac{2x}{\sqrt{2x^2+1}}\\
\bull\ &y=\frac{1}{\sqrt{2x+1}}\\
&y'=\left(\frac{1}{\sqrt{2x+1}}\right)'=-\frac{\left(\sqrt{2x+1} \right)'}{\sqrt{(2x+1)^2}}=-\frac{(2x+1)'}{2\sqrt{2x+1}}.\frac{1}{\sqrt{(2x+1)^2}}\\
&\ \ \ =-\frac{2}{2\sqrt{2x+1}}.\frac{1}{\sqrt{(2x+1)^2}}=-\frac{1}{\sqrt{2x+1}}.\frac{1}{\sqrt{(2x+1)^2}}\\
\bull\ &y=\sqrt{x+\sqrt{x}}\ \ \ (x>0)\\ 
&y'=\left(\sqrt{x+\sqrt{x}}\right)'=\frac{(x+\sqrt{x})'}{2\sqrt{x+\sqrt{x}}}=\frac{1+\frac{1}{2\sqrt{x}}}{2\sqrt{x+\sqrt{x}}}=\frac{2\sqrt{x}+1}{4\sqrt{x}\sqrt{x+\sqrt{x}}}=\frac{2\sqrt{x}+1}{4\sqrt{x^2+x\sqrt{x}}}\\
\bull\ &y=sin\sqrt{x+1}\\
&y'=\left(sin\sqrt{x+1}\right)'=(\sqrt{x+1})'.cos\sqrt{x+1}=\frac{(x+1)'}{2\sqrt{x+1}}.cos\sqrt{x+1}=\frac{cos\sqrt{x+1}}{2\sqrt{x+1}}\\
\bull\ &y=\sqrt[5]{2x+3}=(2x+3)^{\frac{1}{5}}\\
&y'=\left[(2x+3)^{\frac{1}{5}} \right]'=\frac{1}{5}(2x+3)^{\frac{-4}{5}}(2x+3)'=\frac{2}{5}.\frac{1}{(2x+3)^{\frac{4}{5}}}=\frac{2}{5}.\frac{1}{\sqrt[5]{(2x+3)^4}}\\
\bull\ &y=\sqrt[5]{(2x^2+1)^3}=(2x^2+1)^\frac{3}{5}\\
&y'=\left[(2x^2+1)^\frac{3}{5} \right]'=\frac{3}{5}(2x^2+1)^{\frac{-2}{5}}(2x^2+1)'=\frac{3}{5}.4x.\frac{1}{(2x^2+1)^{\frac{2}{5}}}=\frac{12}{5}x.\frac{1}{\sqrt[5]{(2x^2+1)^2}}\\
\end{aligned}

>>> Xem thêm: Công Thức Đạo Hàm Hàm Hợp Và Bài Tập Ứng Dụng

Đạo hàm căn bậc 3

Đối với dạng bài tập tính đạo hàm liên quan đến số mũ hữu tỉ, các em cần lưu ý các lý thuyết sau:

\begin{aligned}
&\bull \ \text{Lũy thừa với số mũ nguyên dương } a\in\R: a_n=a.a.a...a \text{ (n thừa số a)}.\\
&\bull \ \text{Lũy thừa với số mũ nguyên âm } a\not= 0: a^{-n}=\frac{1}{a^n} \text{ và } a^0=1.\\
&\bull \ \text{Lũy thừa với số mũ hữu tỉ }a>0: a^\frac{m}{n}=\sqrt[n]{a^m}\ (m,n\in \Z, n\geq 2).
\end{aligned}

Từ đó có thể suy ra được cách tính đạo hàm căn bậc 3 sau:

\begin{aligned}
\sqrt[3]u &=u^\frac{1}{3}\\
\Rightarrow(u^\frac{1}{3})'&=\frac{1}{3}.u'.u^{\frac{1}{3}-1}=\frac{1}{3}.u'.u^\frac{-2}{3}=\frac{1}{3}.u'.\frac{1}{u^\frac{2}{3}}\\
&=\frac{1}{3}.u'.\frac{1}{\sqrt[3]{u^2}}
\end{aligned}

Dưới đây là một số ví dụ về cách tính đạo hàm căn bậc 3:

\begin{aligned}
\bull\ &y=\sqrt[3]{x^2}=x^\frac{2}{3}\\
&y'=\left(x^\frac{2}{3}\right)' =\frac{2}{3}.x^{\frac{2}{3}-1}=\frac{2}{3}.x^\frac{-1}{3}=\frac{2}{3}.\frac{1}{\sqrt[3]x}\\
\bull\ &y=\sqrt[3]{x^2+1}=(x^2+1)^\frac{1}{3}\\
&y'=\left[(x^2+1)^\frac{1}{3}\right]'=\frac{1}{3}(x^2+1)'(x^2+1)^{\frac{1}{3}-1}=\frac{1}{3}.2x.(x^2+1)^{\frac{-2}{3}}=\frac{2x}{3\sqrt[3]{(x^2+1)^2}}\\
\end{aligned}

>>> Xem thêm: Cách Tính Đạo Hàm Hàm Số Mũ Và Bài Tập Áp Dụng

Học online livestream Toán 10 – 11 – 12 chất lượng, uy tín tại Marathon Education

Bài toán về đạo hàm căn bậc 3 là một dạng toán khá phức tạp. Muốn “công phá” những bài tập này, các em cần dành nhiều thời gian nâng cao kiến thức của mình. Ngoài học tập trên lớp, các em có thể lựa chọn các lớp học Toán online livestream của Marathon Education.

Khi trở thành học viên tại Marathon, các em sẽ được giảng dạy bởi đội ngũ giáo viên có chuyên môn cao. Các thầy cô đều thuộc TOP 1% những giáo viên dạy giỏi toàn quốc. Vì vậy, các em có thể hoàn toàn yên tâm trong quá trình ôn luyện kiến thức. Nếu gặp bất kỳ khó khăn nào, các em sẽ được hỗ trợ kịp thời bởi đội ngũ cố vấn học tập chuyên môn.

Những yếu tố như đường truyền, âm thanh và hình ảnh luôn được team Marathon đảm bảo chất lượng, sắc nét và rõ ràng. Do đó, các em có thể tiếp thu bài tốt hơn và ghi nhớ lâu hơn. Ngoài ra, Marathon cũng thiết kế lớp học online tương tự như một lớp học offline bình thường. Điều này sẽ giúp tạo ra sự tương tác hiệu quả giữa học sinh và thầy cô

Bên cạnh lớp Toán, Marathon Education còn có các lớp học cho 2 môn Lý và Hóa. Chỉ cần đăng ký học tập tại các lớp này, các em sẽ được nhận ngay cuốn sổ tay học tập Toán – Lý – Hóa được biên soạn tỉ mỉ và chi tiết từ team Marathon. Đây sẽ là “người bạn đồng hành” không thể thiếu giúp các em củng cố lại kiến thức của mình.

Nếu có nhu cầu học tập với Marathon, hãy nhanh tay đăng ký ngay hôm nay, trước ngày 15/02/2022 để có cơ hội nhận được khuyến mãi lên đến 39%. 

Đạo hàm căn bậc 3 là phần kiến thức khó và gây nhiều khó khăn trong quá trình học tập cho nhiều học sinh. Hy vọng sau khi đọc xong bài viết của Marathon, các em sẽ thu thập được nhiều thông tin bổ ích xoay quanh phần lý thuyết này. Chúc các em luôn đạt được nhiều thành tích cao trong học tập. 

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM