Bằng định nghĩa, tính đạo hàm của hàm số y = cotx tại điểm x bất kì, x ≠ kπ (k∈ ℤ)

Hoạt động 6 trang 66 Toán 11 Tập 2: Bằng định nghĩa, tính đạo hàm của hàm số y = cotx tại điểm x bất kì, x ≠ kπ (k∈ ℤ)

Trả lời

Xét ∆x là số gia của biến số tại điểm x bất kì, x ≠ kπ (k ∈ ℤ).

Ta có: ∆y = f(x + ∆x) – f(x) = cot(x + ∆x) – cotx.

Suy ra $\underset{\Delta x\to 0}{\lim }\frac{\Delta y}{\Delta x}=\underset{\Delta x\to 0}{\lim }\frac{cot\left(x+\Delta x\right)–cotx}{\Delta x}$

                        $=\underset{\Delta x\to 0}{\lim }\frac{\frac{\cos \left(x+\Delta x\right)}{\sin \left(x+\Delta x\right)}-\frac{\cos x}{\sin x}}{\Delta x}$

                        $=\underset{\Delta x\to 0}{\lim }\frac{\cos \left(x+\Delta x\right)\sin x-\sin \left(x+\Delta x\right)\cos x}{\Delta x\cdot \sin \left(x+\Delta x\right)\sin x}$

                        $=\underset{\Delta x\to 0}{\lim }\frac{\sin \left(x-x-\Delta x\right)}{\Delta x\cdot \sin \left(x+\Delta x\right)\sin x}$

                        $=\underset{\Delta x\to 0}{\lim }\frac{\sin \left(-\Delta x\right)}{\Delta x\cdot \sin \left(x+\Delta x\right)\sin x}$

                        $=\underset{\Delta x\to 0}{\lim }\frac{-\sin \Delta x}{\Delta x}\cdot \underset{\Delta x\to 0}{\lim }\frac{1}{\sin \left(x+\Delta x\right)\sin x}$

                        $=\left(-1\right)\cdot \frac{1}{\sin \left(x+0\right)\sin x}=-\frac{1}{{\sin }^{2}x}.$

Vậy đạo hàm của hàm số y = cotx tại điểm x bất kì, x ≠ kπ (k ∈ ℤ) là $y\text{'}=-\frac{1}{{\sin }^{2}x}.$

Xem thêm các bài giải SGK Toán lớp 11 Cánh diều hay, chi tiết khác: