Skip to content · ⁨Bỏ qua nội dung⁩

Differentiation: Definition and Fundamental Properties · ⁨Vi phân: Định nghĩa và Tính chất cơ bản⁩

AP Calculus AB · ⁨AP Giải tích AB⁩ · Topic 2 · ⁨Chủ đề 2⁩

Video lesson for this topic · ⁨Bài học video cho chủ đề này⁩ Open the video page · ⁨Mở trang video⁩
7:54

Xác định Đạo hàm

Hãy tưởng tượng hành trình của một chiếc xe như một đường cong. Trong suốt một khoảng thời gian, ta có thể đo tốc độ trung bình — chính là hệ số góc của đường thẳng nối hai điểm trên đường cong.…

English narration · English + 中文 subtitles burned in · ⁨Giọng đọc tiếng Anh · phụ đề tiếng Anh + 中文 được ghi trực tiếp⁩

2.1

Average and Instantaneous Rates of Change · ⁨Tốc độ thay đổi trung bình và tức thời⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English

Enduring Understanding (CHA-2): Derivatives allow us to determine rates of change at an instant by applying limits to knowledge about rates of change over intervals.

Learning Objective CHA-2.A: Determine average rates of change using difference quotients.

  • CHA-2.A.1 The difference quotients $\dfrac{f(a+h)-f(a)}{h}$ and $\dfrac{f(x)-f(a)}{x-a}$ express the average rate of change of a function over an interval.

Learning Objective CHA-2.B: Represent the derivative of a function as the limit of a difference quotient.

  • CHA-2.B.1 The instantaneous rate of change of a function at $x=a$ can be expressed by $\lim\limits_{h\to 0}\dfrac{f(a+h)-f(a)}{h}$ or $\lim\limits_{x\to a}\dfrac{f(x)-f(a)}{x-a}$, provided the limit exists. These are equivalent forms of the definition of the derivative and are denoted $f'(a)$.
Tiếng Việt

Hiểu biết Cốt lõi (CHA-2): Đạo hàm cho phép chúng ta xác định tốc độ thay đổi tại một thời điểm bằng cách áp dụng giới hạn vào kiến thức về tốc độ thay đổi trên các khoảng.

Mục tiêu Học tập CHA-2.A: Xác định tốc độ thay đổi trung bình bằng cách sử dụng thương sai.

  • CHA-2.A.1 Các thương sai $\dfrac{f(a+h)-f(a)}{h}$ và $\dfrac{f(x)-f(a)}{x-a}$ biểu thị tốc độ thay đổi trung bình của một hàm số trên một khoảng.

Mục tiêu Học tập CHA-2.B: Biểu diễn đạo hàm của một hàm số dưới dạng giới hạn của thương sai.

  • CHA-2.B.1 Tốc độ thay đổi tức thời của một hàm số tại $x=a$ có thể được biểu thị bởi $\lim\limits_{h\to 0}\dfrac{f(a+h)-f(a)}{h}$ hoặc $\lim\limits_{x\to a}\dfrac{f(x)-f(a)}{x-a}$, giả sử giới hạn đó tồn tại. Đây là các dạng tương đương của định nghĩa đạo hàm và được ký hiệu là $f'(a)$.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP⁩

English
The derivative from first principles

Unit 1 built the limit. Unit 2 uses it to define the derivative 导数 – the exact rate of change at a point.

Over an interval, the average rate of change is a difference quotient 差商. Two equivalent forms appear:

$$\frac{f(a+h)-f(a)}{h} \qquad\text{and}\qquad \frac{f(x)-f(a)}{x-a}.$$
The first uses a step of size $h$ from $a$; the second uses two points $x$ and $a$. Both compute $\dfrac{\text{change in output}}{\text{change in input}}$ over the interval.

The instantaneous 瞬时 rate of change at $x=a$ is what the difference quotient approaches as the interval shrinks to zero. This limit is the derivative at $a$, written $f'(a)$:

$$f'(a) = \lim_{h\to 0}\frac{f(a+h)-f(a)}{h} = \lim_{x\to a}\frac{f(x)-f(a)}{x-a},$$
provided the limit exists.

Tiếng Việt
Xe lượn trên dốc nâng: đạo hàm đo tốc độ thay đổi tức thời của vị trí
Xe lượn trên dốc nâng: đạo hàm đo tốc độ thay đổi tức thời của vị trí
Đạo hàm từ nguyên lý cơ bản

Đơn vị 1 xây dựng nền tảng về giới hạn. Đơn vị 2 sử dụng nó để định nghĩa đạo hàm – tốc độ thay đổi chính xác tại một điểm.

Tốc độ thay đổi tức thời là độ dốc của tiếp tuyến tại một điểm
Tốc độ thay đổi tức thời là độ dốc của tiếp tuyến tại một điểm

Trên một khoảng, tốc độ thay đổi trung bình là một biểu thức tỷ số sai. Có hai dạng tương đương xuất hiện:

$$\frac{f(a+h)-f(a)}{h} \qquad\text{and}\qquad \frac{f(x)-f(a)}{x-a}.$$
Dạng đầu tiên sử dụng bước nhảy kích thước $h$ từ $a$; dạng thứ hai sử dụng hai điểm $x$ và $a$. Cả hai đều tính $\dfrac{\text{change in output}}{\text{change in input}}$ trên khoảng đó.

Tốc độ thay đổi tức thời tại $x=a$ là cái mà biểu thức tỷ số sai tiến tới khi khoảng thu nhỏ về không. Giới hạn này chính là đạo hàm tại $a$, ký hiệu $f'(a)$:

$$f'(a) = \lim_{h\to 0}\frac{f(a+h)-f(a)}{h} = \lim_{x\to a}\frac{f(x)-f(a)}{x-a},$$
miễn là giới hạn tồn tại.

Explore · ⁨Khám phá⁩

From average rate to instantaneous rate · ⁨Từ tốc độ trung bình đến tốc độ tức thời⁩

y = ax³ + bx² + cx + d

Slide the point: the secant through two nearby points tips toward the tangent as they merge. The tangent's slope is the derivative — the instantaneous rate of change. · ⁨Trượt điểm: đường cắt qua hai điểm gần nhau nghiêng về phía tiếp tuyến khi chúng sáp nhập. Độ dốc của tiếp tuyến là đạo hàm — tốc độ thay đổi tức thời.⁩

Vocabulary · ⁨Từ vựng⁩ Train · ⁨Luyện tập⁩
English Tiếng Việt
derivative/dɪˈrɪvətɪv/ đạo hàm
difference quotient/ˈdɪfrəns ˈkwəʊʃənt/ biểu thức sai số
instantaneous/ˌɪnstənˈteɪnɪəs/ tức thời
first principles/fɜːst ˈprɪnsɪplz/ nguyên lý đầu tiên
notations/nəʊˈteɪʃnz/ ký hiệu
slope/sləʊp/ hệ số góc
tangent line/ˈtændʒənt laɪn/ đường tiếp tuyến
2.2

Defining the Derivative and Its Notation · ⁨Định nghĩa Đạo hàm và Ký hiệu của nó⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English

Enduring Understanding (CHA-2): Derivatives allow us to determine rates of change at an instant by applying limits to knowledge about rates of change over intervals.

Learning Objective CHA-2.B: Represent the derivative of a function as the limit of a difference quotient.

  • CHA-2.B.2 The derivative of $f$ is the function whose value at $x$ is $\lim\limits_{h\to 0}\dfrac{f(x+h)-f(x)}{h}$, provided this limit exists.
  • CHA-2.B.3 For $y=f(x)$, notations for the derivative include $\dfrac{dy}{dx}$, $f'(x)$, and $y'$.
  • CHA-2.B.4 The derivative can be represented graphically, numerically, analytically, and verbally.

Learning Objective CHA-2.C: Determine the equation of a line tangent to a curve at a given point.

  • CHA-2.C.1 The derivative of a function at a point is the slope of the line tangent to a graph of the function at that point.
Tiếng Việt

Hiểu biết Cốt lõi (CHA-2): Đạo hàm cho phép chúng ta xác định tốc độ thay đổi tại một thời điểm bằng cách áp dụng giới hạn vào kiến thức về tốc độ thay đổi trên các khoảng.

Mục tiêu Học tập CHA-2.B: Biểu diễn đạo hàm của một hàm số dưới dạng giới hạn của thương sai.

  • CHA-2.B.2 Đạo hàm của $f$ là hàm số có giá trị tại $x$ là $\lim\limits_{h\to 0}\dfrac{f(x+h)-f(x)}{h}$, giả sử giới hạn này tồn tại.
  • CHA-2.B.3 Đối với $y=f(x)$, các ký hiệu cho đạo hàm bao gồm $\dfrac{dy}{dx}$, $f'(x)$, và $y'$.
  • CHA-2.B.4 Đạo hàm có thể được biểu diễn dưới dạng đồ thị, số liệu, giải tích và bằng lời.

Mục tiêu Học tập CHA-2.C: Xác định phương trình đường tiếp tuyến với một đường cong tại một điểm đã cho.

  • CHA-2.C.1 Đạo hàm của một hàm số tại một điểm chính là hệ số góc của đường tiếp tuyến với đồ thị của hàm số tại điểm đó.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP⁩

English

Let the point $a$ vary and the derivative becomes a new function:

$$f'(x) = \lim_{h\to 0}\frac{f(x+h)-f(x)}{h}.$$
This is the definition of the derivative (sometimes called differentiating "by first principles" 用定义求导). Its value at each $x$ is the instantaneous rate of change there.

Common notations 记号 for the derivative of $y=f(x)$ are:

$$\frac{dy}{dx}, \qquad f'(x), \qquad y'.$$
The derivative can be represented graphically, numerically, analytically, and verbally – be ready to move between them.

Geometric meaning. The derivative at a point is the slope 斜率 of the tangent line 切线 to the graph there. So the tangent line at $x=a$ passes through $\big(a, f(a)\big)$ with slope $f'(a)$:

$$y - f(a) = f'(a)\,(x-a).$$
Writing this line is a routine exam task, so keep the point-slope form ready.

Tiếng Việt

Để điểm $a$ biến thiên và đạo hàm trở thành một hàm mới:

$$f'(x) = \lim_{h\to 0}\frac{f(x+h)-f(x)}{h}.$$
Đây là định nghĩa của đạo hàm (thôi đôi khi được gọi là "khả vi bằng nguyên lý cơ bản"). Giá trị của nó tại mỗi $x$ là tốc độ thay đổi tức thời tại đó.

Các ký hiệu phổ biến cho đạo hàm của $y=f(x)$ là:

$$\frac{dy}{dx}, \qquad f'(x), \qquad y'.$$
Đạo hàm có thể được biểu diễn theo đồ thị, số học, giải tích và văn bản – hãy sẵn sàng chuyển đổi giữa chúng.

Ý nghĩa hình học. Đạo hàm tại một điểm là độ dốc của đường tiếp tuyến với đồ thị tại đó. Vì vậy, đường tiếp tuyến tại $x=a$ đi qua $\big(a, f(a)\big)$ với độ dốc $f'(a)$:

$$y - f(a) = f'(a)\,(x-a).$$
Viết phương trình đường thẳng này là một nhiệm vụ thường quy trong bài thi, nên hãy giữ sẵn dạng điểm-độ dốc.

Độ dốc của dây cung tiến tới độ dốc của tiếp tuyến: đạo hàm là giới hạn của tốc độ thay đổi trung bình
Khi $Q$ trượt tiến về $P$, độ dốc của mỗi dây cung (một tốc độ thay đổi trung bình) tiến tới độ dốc của tiếp tuyến – đạo hàm $f'(a)$.
2.3

Estimating a Derivative at a Point · ⁨Ước lượng Đạo hàm tại Một điểm⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English

Enduring Understanding (CHA-2): Derivatives allow us to determine rates of change at an instant by applying limits to knowledge about rates of change over intervals.

Learning Objective CHA-2.D: Estimate derivatives.

  • CHA-2.D.1 The derivative at a point can be estimated from information given in tables or graphs.
  • CHA-2.D.2 Technology can be used to calculate or estimate the value of a derivative of a function at a point.
Tiếng Việt

Hiểu biết Cốt lõi (CHA-2): Đạo hàm cho phép chúng ta xác định tốc độ thay đổi tại một thời điểm bằng cách áp dụng giới hạn vào kiến thức về tốc độ thay đổi trên các khoảng.

Mục tiêu Học tập CHA-2.D: Ước lượng đạo hàm.

  • CHA-2.D.1 Đạo hàm tại một điểm có thể được ước lượng từ thông tin được cung cấp trong bảng số liệu hoặc đồ thị.
  • CHA-2.D.2 Công nghệ có thể được sử dụng để tính toán hoặc ước lượng giá trị đạo hàm của một hàm số tại một điểm.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP⁩

English

You do not always have a formula. When a function is given by a table 表格 or a graph, estimate the derivative $f'(a)$ with a difference quotient over a small interval around $a$. A table with values on both sides of $a$ gives the best estimate:

$$f'(a) \approx \frac{f(b)-f(c)}{b-c},\qquad \text{where } c < a < b \text{ are the closest table inputs}.$$
Technology (a calculator) can also estimate a derivative at a point.

Exam skill (appears almost every year). Questions such as "Approximate $M'(7.5)$ using the average rate of change of $M$ over the interval $5 \le t \le 10$" ask for exactly this difference quotient. Show the setup:

$$M'(7.5) \approx \frac{M(10)-M(5)}{10-5}.$$
Full credit needs the numbers plugged in and the correct units 单位 (output units per input unit), since these come from real-world models.

Tiếng Việt

Bạn không luôn có công thức. Khi hàm số được cho bởi bảng hoặc đồ thị, hãy ước lượng đạo hàm $f'(a)$ bằng biểu thức tỷ số sai trên một khoảng nhỏ xung quanh $a$. Một bảng có các giá trị ở cả hai bên $a$ sẽ đưa ra ước lượng tốt nhất:

$$f'(a) \approx \frac{f(b)-f(c)}{b-c},\qquad \text{where } c < a < b \text{ are the closest table inputs}.$$
Công nghệ (máy tính bỏ túi) cũng có thể ước lượng đạo hàm tại một điểm.

Kỹ năng làm bài thi (xuất hiện gần như mỗi năm). Các câu hỏi như "Ước lượng $M'(7.5)$ sử dụng tốc độ thay đổi trung bình của $M$ trên khoảng $5 \le t \le 10$" yêu cầu đúng biểu thức tỷ số sai này. Hãy thể hiện cách thiết lập:

$$M'(7.5) \approx \frac{M(10)-M(5)}{10-5}.$$
Điểm tối đa yêu cầu thay thế các số vào và sử dụng đúng đơn vị (đơn vị đầu ra trên mỗi đơn vị đầu vào), vì những giá trị này đến từ các mô hình thực tế.

Vocabulary · ⁨Từ vựng⁩ Train · ⁨Luyện tập⁩
English Tiếng Việt
table/ˈteɪbl/ bảng
units/ˈjuːnɪts/ đơn vị
differentiable/ˈdɪfərenʃɪəbl/ khảo đạo
continuous/kənˈtɪnjuːəs/ liên tục
corner/ˈkɔːnə/ góc nhọn
vertical tangent/ˈvɜːtɪkl ˈtændʒənt/ tiếp tuyến đứng
power rule/ˈpaʊə ruːl/ quy tắc lũy thừa
Constant multiple/ˈkɒnstənt ˈmʌltɪpl/ hằng số bội
polynomial/ˌpɒlɪˈnəʊmɪəl/ đa thức
2.4

When Does a Derivative Exist? · ⁨Khi nào Đạo hàm Tồn tại?⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English

Enduring Understanding (FUN-2): Recognizing that a function's derivative may also be a function allows us to develop knowledge about the related behaviors of both.

Learning Objective FUN-2.A: Explain the relationship between differentiability and continuity.

  • FUN-2.A.1 If a function is differentiable at a point, then it is continuous at that point. In particular, if a point is not in the domain of $f$, then it is not in the domain of $f'$.
  • FUN-2.A.2 A continuous function may fail to be differentiable at a point in its domain.
    • Illustrative examples for FUN-2.A.2:
      • The left hand and right hand limits of the difference quotient are not equal, as in $f(x)=|x|$ at $x=0$.
      • The tangent line is vertical and has no slope, as in $f(x)=\sqrt[3]{x}$ at $x=0$.
Tiếng Việt

Hiểu biết Cốt lõi (FUN-2): Nhận ra rằng đạo hàm của một hàm số cũng có thể là một hàm số cho phép chúng ta phát triển kiến thức về các hành vi liên quan của cả hai.

Mục tiêu Học tập FUN-2.A: Giải thích mối quan hệ giữa khả vi và liên tục.

  • FUN-2.A.1 Nếu một hàm số khả vi tại một điểm, thì nó liên tục tại điểm đó. Cụ thể, nếu một điểm không thuộc miền xác định của $f$, thì nó cũng không thuộc miền xác định của $f'$.
  • FUN-2.A.2 Một hàm số liên tục có thể không khả vi tại một điểm trong miền xác định của nó.
    • Ví dụ minh họa cho FUN-2.A.2:
      • Giới hạn trái và giới hạn phải của thương sai không bằng nhau, ví dụ như $f(x)=|x|$ tại $x=0$.
      • Đường tiếp tuyến đứng và không có hệ số góc, ví dụ như $f(x)=\sqrt[3]{x}$ tại $x=0$.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP⁩

English

Differentiability is stronger than continuity. The key relationship:

If $f$ is differentiable 可导 at a point, then $f$ is continuous 连续 there.

So differentiability implies continuity. The reverse is false: a continuous function can fail to be differentiable. Two ways this happens:

  • A corner 尖点: the left and right difference-quotient limits disagree, as with $f(x)=|x|$ at $x=0$.
  • A vertical tangent 垂直切线: the slope is infinite (no real number), as with $f(x)=\sqrt[3]{x}$ at $x=0$.

Also, a point outside the domain of $f$ cannot be in the domain of $f'$. Use the contrapositive on the exam: if $f$ is not continuous at $a$, then $f$ is not differentiable at $a$.

Tiếng Việt

Tính khả vi mạnh hơn tính liên tục. Mối quan hệ cốt lõi:

Nếu $f$ khả vi tại một điểm, thì $f$ liên tục tại điểm đó.

Do đó, tính khả vi suy ra tính liên tục. Ngược lại không đúng: một hàm liên tục có thể không khả vi. Có hai trường hợp xảy ra điều này:

  • Góc nhọn: giới hạn của tỷ số sai phân trái và phải không bằng nhau, ví dụ như $f(x)=|x|$ tại $x=0$.
  • Tiếp tuyến đứng: độ dốc vô cùng (không là số thực), ví dụ như $f(x)=\sqrt[3]{x}$ tại $x=0$.
Hai cách một hàm liên tục không khả vi: góc nhọn và tiếp tuyến đứng
Hai cách một hàm liên tục không khả vi: góc nhọn và tiếp tuyến đứng

Hơn nữa, một điểm nằm ngoài tập xác định của $f$ cũng không thể thuộc tập xác định của $f'$. Sử dụng mệnh đề đảo trong bài thi: nếu $f$ không liên tục tại $a$, thì $f$ không khả vi tại $a$.

2.5

The Power Rule · ⁨Quy tắc Lũy thừa⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English

Enduring Understanding (FUN-3): Recognizing opportunities to apply derivative rules can simplify differentiation.

Learning Objective FUN-3.A: Calculate derivatives of familiar functions.

  • FUN-3.A.1 Direct application of the definition of the derivative and specific rules can be used to calculate the derivative for functions of the form $f(x)=x^{r}$.
Tiếng Việt

Hiểu biết Cốt lõi (FUN-3): Nhận ra các cơ hội để áp dụng các quy tắc đạo hàm có thể giúp đơn giản hóa quá trình vi phân.

Mục tiêu Học tập FUN-3.A: Tính đạo hàm của các hàm số quen thuộc.

  • FUN-3.A.1 Áp dụng trực tiếp định nghĩa đạo hàm và các quy tắc cụ thể có thể được sử dụng để tính đạo hàm của các hàm dạng $f(x)=x^{r}$.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP⁩

English

From here we use rules instead of the limit definition each time. The power rule 幂法则 handles any power of $x$:

$$\frac{d}{dx}\,x^{r} = r\,x^{\,r-1}\qquad\text{for any real } r.$$
It works for whole-number powers, negative powers ($\tfrac{1}{x}=x^{-1}$), and roots ($\sqrt{x}=x^{1/2}$) – rewrite as a power first, then apply the rule.

Tiếng Việt

Từ đây, chúng ta sử dụng các quy tắc thay vì định nghĩa giới hạn mỗi lần. Quy tắc lũy thừa áp dụng cho mọi lũy thừa của $x$:

$$\frac{d}{dx}\,x^{r} = r\,x^{\,r-1}\qquad\text{for any real } r.$$
Nó hoạt động với lũy thừa nguyên dương, lũy thừa âm ($\tfrac{1}{x}=x^{-1}$) và căn thức ($\sqrt{x}=x^{1/2}$) – hãy viết lại dưới dạng lũy thừa trước, sau đó áp dụng quy tắc.

Explore · ⁨Khám phá⁩

A power function and its steepening slope · ⁨Một hàm lũy thừa và độ dốc ngày càng dốc của nó⁩

y = ax³ + bx² + cx + d

The power rule $\frac{d}{dx}x^n = nx^{n-1}$ drops the exponent as a factor. For $x^3$ the slope grows quickly as $x$ moves from 0 — the curve steepens. · ⁨Quy tắc lũy thừa $\frac{d}{dx}x^n = nx^{n-1}$ đưa số mũ xuống làm hệ số nhân. Đối với $x^3$, độ dốc tăng nhanh khi $x$ di chuyển từ 0 — đường cong trở nên dốc hơn.⁩

2.6

Constant, Sum, Difference, and Constant Multiple Rules · ⁨Quy tắc Hằng số, Tổng, Hiệu và Hằng số Nhân⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English

Enduring Understanding (FUN-3): Recognizing opportunities to apply derivative rules can simplify differentiation.

Learning Objective FUN-3.A: Calculate derivatives of familiar functions.

  • FUN-3.A.2 Sums, differences, and constant multiples of functions can be differentiated using derivative rules.
  • FUN-3.A.3 The power rule combined with sum, difference, and constant multiple properties can be used to find the derivatives for polynomial functions.
Tiếng Việt

Hiểu biết Cốt lõi (FUN-3): Nhận ra các cơ hội để áp dụng các quy tắc đạo hàm có thể giúp đơn giản hóa quá trình vi phân.

Mục tiêu Học tập FUN-3.A: Tính đạo hàm của các hàm số quen thuộc.

  • FUN-3.A.2 Tổng, hiệu và hằng số nhân của các hàm có thể được đạo hàm bằng các quy tắc đạo hàm.
  • FUN-3.A.3 Quy tắc lũy thừa kết hợp với các tính chất tổng, hiệu và hằng số nhân có thể được sử dụng để tìm đạo hàm của các hàm đa thức.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP⁩

English

These rules let you differentiate term by term:

  • Constant: $\dfrac{d}{dx}\,k = 0$ (a constant does not change).
  • Constant multiple 常数倍: $\dfrac{d}{dx}\big[k\,f(x)\big] = k\,f'(x)$.
  • Sum / difference: $\dfrac{d}{dx}\big[f(x)\pm g(x)\big] = f'(x)\pm g'(x)$.

Combined with the power rule, they differentiate any polynomial 多项式 term by term. Example:

$$\frac{d}{dx}\big(4x^3 - 5x + 7\big) = 12x^2 - 5.$$

Tiếng Việt

Các quy tắc này cho phép bạn lấy đạo hàm từng hạng tử:

  • Hằng số: $\dfrac{d}{dx}\,k = 0$ (một hằng số không thay đổi).
  • Hằng số nhân: $\dfrac{d}{dx}\big[k\,f(x)\big] = k\,f'(x)$.
  • Tổng / Hiệu: $\dfrac{d}{dx}\big[f(x)\pm g(x)\big] = f'(x)\pm g'(x)$.

Kết hợp với quy tắc lũy thừa, chúng cho phép lấy đạo hàm từng hạng tử của bất kỳ đa thức nào. Ví dụ:

$$\frac{d}{dx}\big(4x^3 - 5x + 7\big) = 12x^2 - 5.$$

2.7

Derivatives of sin x, cos x, e^x, and ln x · ⁨Đạo hàm của sin x, cos x, e^x và ln x⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English

Enduring Understanding (FUN-3): Recognizing opportunities to apply derivative rules can simplify differentiation.

Learning Objective FUN-3.A: Calculate derivatives of familiar functions.

  • FUN-3.A.4 Specific rules can be used to find the derivatives for sine, cosine, exponential, and logarithmic functions.

Enduring Understanding (LIM-3): Reasoning with definitions, theorems, and properties can be used to determine a limit.

Learning Objective LIM-3.A: Interpret a limit as a definition of a derivative.

  • LIM-3.A.1 In some cases, recognizing an expression for the definition of the derivative of a function whose derivative is known offers a strategy for determining a limit.
Tiếng Việt

Hiểu biết Cốt lõi (FUN-3): Nhận ra các cơ hội để áp dụng các quy tắc đạo hàm có thể giúp đơn giản hóa quá trình vi phân.

Mục tiêu Học tập FUN-3.A: Tính đạo hàm của các hàm số quen thuộc.

  • FUN-3.A.4 Các quy tắc cụ thể có thể được sử dụng để tìm đạo hàm của các hàm sin, cos, hàm mũ và hàm logarit.

Hiểu biết dai dẳng (LIM-3): Suy luận dựa trên định nghĩa, định lý và tính chất có thể được sử dụng để xác định giới hạn.

Mục tiêu học tập LIM-3.A: Diễn giải giới hạn như là định nghĩa của đạo hàm.

  • LIM-3.A.1 Trong một số trường hợp, nhận diện biểu thức theo định nghĩa đạo hàm của một hàm mà đạo hàm đã biết sẽ cung cấp chiến lược để xác định một giới hạn.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP⁩

English

Learn these four building-block derivatives by heart:

$$\frac{d}{dx}\sin x = \cos x, \qquad \frac{d}{dx}\cos x = -\sin x,$$
$$\frac{d}{dx}e^{x} = e^{x}, \qquad \frac{d}{dx}\ln x = \frac{1}{x}\ \ (x>0).$$
Note the minus sign on the derivative of cosine, and that $e^{x}$ is its own derivative.

A limit that is really a derivative (LIM-3.A.1). Sometimes a limit is secretly the definition of a known derivative. If you recognize

$$\lim_{h\to 0}\frac{f(a+h)-f(a)}{h}$$
for a function $f$ whose derivative you know, just evaluate $f'(a)$. For example, $\displaystyle \lim_{h\to 0}\frac{\sin\!\big(\tfrac{\pi}{2}+h\big)-1}{h} = \left.\frac{d}{dx}\sin x\right|_{x=\pi/2} = \cos\tfrac{\pi}{2} = 0$.

Tiếng Việt

Học thuộc lòng bốn đạo hàm nền tảng này:

$$\frac{d}{dx}\sin x = \cos x, \qquad \frac{d}{dx}\cos x = -\sin x,$$
$$\frac{d}{dx}e^{x} = e^{x}, \qquad \frac{d}{dx}\ln x = \frac{1}{x}\ \ (x>0).$$
Lưu ý dấu trừ ở đạo hàm của cosin, và rằng $e^{x}$ chính là đạo hàm của nó.

Một giới hạn thực chất là đạo hàm (LIM-3.A.1). Đôi khi một giới hạn ẩn chứa định nghĩa của đạo hàm đã biết. Nếu bạn nhận ra

$$\lim_{h\to 0}\frac{f(a+h)-f(a)}{h}$$
đối với một hàm $f$ mà bạn biết đạo hàm của nó, chỉ cần đánh giá $f'(a)$. Ví dụ, $\displaystyle \lim_{h\to 0}\frac{\sin\!\big(\tfrac{\pi}{2}+h\big)-1}{h} = \left.\frac{d}{dx}\sin x\right|_{x=\pi/2} = \cos\tfrac{\pi}{2} = 0$.

Explore · ⁨Khám phá⁩

The shape of sin x (whose slope is cos x) · ⁨Hình dạng của sin x (có đạo hàm là cos x)⁩

y = asin(bx + c) + d

The derivative of $\sin x$ is $\cos x$: the slope of the sine curve is largest where sine crosses zero and zero at its peaks. Watch the curve to feel where its slope is steep or flat. · ⁨Đạo hàm của $\sin x$ là $\cos x$: độ dốc của đường cong sin lớn nhất tại nơi sin cắt trục hoành và bằng không tại các đỉnh. Hãy quan sát đường cong để cảm nhận nơi nào có độ dốc dốc hay phẳng.⁩

2.8

The Product Rule · ⁨Quy tắc Tích⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English

Enduring Understanding (FUN-3): Recognizing opportunities to apply derivative rules can simplify differentiation.

Learning Objective FUN-3.B: Calculate derivatives of products and quotients of differentiable functions.

  • FUN-3.B.1 Derivatives of products of differentiable functions can be found using the product rule.
Tiếng Việt

Hiểu biết Cốt lõi (FUN-3): Nhận ra các cơ hội để áp dụng các quy tắc đạo hàm có thể giúp đơn giản hóa quá trình vi phân.

Mục tiêu Học tập FUN-3.B: Tính đạo hàm của tích và thương các hàm số khả vi.

  • FUN-3.B.1 Đạo hàm của tích các hàm khả vi có thể được tìm thấy bằng quy tắc tích.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP⁩

English
The product rule as a growing rectangle

A product of two functions is not differentiated by multiplying the derivatives. Use the product rule 乘积法则:

$$\frac{d}{dx}\big[u\,v\big] = u'v + uv'.$$
"Derivative of the first times the second, plus the first times the derivative of the second." Example:
$$\frac{d}{dx}\big(x^2 e^{x}\big) = 2x\,e^{x} + x^2 e^{x}.$$
Exam questions often build a new function from given pieces, e.g. $k'(x) = \big(f(x)\big)^2 g(x)$, and ask you to combine rules while reading values from a table.

Tiếng Việt
Quy tắc tích như hình chữ nhật đang mở rộng

Tích của hai hàm không được đạo hàm bằng cách nhân các đạo hàm lại với nhau. Hãy sử dụng quy tắc tích:

$$\frac{d}{dx}\big[u\,v\big] = u'v + uv'.$$
"Đạo hàm của hàm đầu tiên nhân với hàm thứ hai, cộng với hàm đầu tiên nhân với đạo hàm của hàm thứ hai." Ví dụ:
$$\frac{d}{dx}\big(x^2 e^{x}\big) = 2x\,e^{x} + x^2 e^{x}.$$
Câu hỏi thi thường xây dựng một hàm mới từ các thành phần đã cho, ví dụ $k'(x) = \big(f(x)\big)^2 g(x)$, và yêu cầu bạn kết hợp các quy tắc trong khi đọc giá trị từ bảng số liệu.

Vocabulary · ⁨Từ vựng⁩ Train · ⁨Luyện tập⁩
English Tiếng Việt
product rule/ˈprɒdʌkt ruːl/ quy tắc tích
2.9

The Quotient Rule · ⁨Quy thương⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English

Enduring Understanding (FUN-3): Recognizing opportunities to apply derivative rules can simplify differentiation.

Learning Objective FUN-3.B: Calculate derivatives of products and quotients of differentiable functions.

  • FUN-3.B.2 Derivatives of quotients of differentiable functions can be found using the quotient rule.
Tiếng Việt

Hiểu biết Cốt lõi (FUN-3): Nhận ra các cơ hội để áp dụng các quy tắc đạo hàm có thể giúp đơn giản hóa quá trình vi phân.

Mục tiêu Học tập FUN-3.B: Tính đạo hàm của tích và thương các hàm số khả vi.

  • FUN-3.B.2 Đạo hàm của thương các hàm khả vi có thể được tìm thấy bằng quy thương.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP⁩

English

For a quotient, use the quotient rule 商法则:

$$\frac{d}{dx}\!\left[\frac{u}{v}\right] = \frac{u'v - uv'}{v^{2}}.$$
"Bottom times derivative of top, minus top times derivative of bottom, all over bottom squared." The order matters because of the minus sign, so write the numerator carefully. Example:
$$\frac{d}{dx}\!\left(\frac{x}{\cos x}\right) = \frac{1\cdot\cos x - x\cdot(-\sin x)}{\cos^2 x} = \frac{\cos x + x\sin x}{\cos^2 x}.$$

Tiếng Việt

Đối với thương, hãy sử dụng quy tắc thương:

$$\frac{d}{dx}\!\left[\frac{u}{v}\right] = \frac{u'v - uv'}{v^{2}}.$$
"Mẫu số nhân đạo hàm của tử số, trừ đi tử số nhân đạo hàm của mẫu số, tất cả chia cho bình phương mẫu số." Thứ tự quan trọng do dấu trừ, nên hãy viết tử số cẩn thận. Ví dụ:
$$\frac{d}{dx}\!\left(\frac{x}{\cos x}\right) = \frac{1\cdot\cos x - x\cdot(-\sin x)}{\cos^2 x} = \frac{\cos x + x\sin x}{\cos^2 x}.$$

2.10

Derivatives of tan x, cot x, sec x, and csc x · ⁨Đạo hàm của tan x, cot x, sec x và csc x⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English

Enduring Understanding (FUN-3): Recognizing opportunities to apply derivative rules can simplify differentiation.

Learning Objective FUN-3.B: Calculate derivatives of products and quotients of differentiable functions.

  • FUN-3.B.3 Rearranging tangent, cotangent, secant, and cosecant functions using identities allows differentiation using derivative rules.
Tiếng Việt

Hiểu biết Cốt lõi (FUN-3): Nhận ra các cơ hội để áp dụng các quy tắc đạo hàm có thể giúp đơn giản hóa quá trình vi phân.

Mục tiêu Học tập FUN-3.B: Tính đạo hàm của tích và thương các hàm số khả vi.

  • FUN-3.B.3 Sắp xếp lại các hàm tangent, cotangent, secant và cosecant bằng cách sử dụng các đẳng thức cho phép vi phân bằng cách áp dụng các quy tắc đạo hàm.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP⁩

English
The quotient rule: differentiating a fraction

The remaining trigonometric derivatives are not memorized separately – you rewrite them with identities 恒等式 and apply the quotient (or product) rule. For instance, $\tan x = \dfrac{\sin x}{\cos x}$, so the quotient rule gives

$$\frac{d}{dx}\tan x = \frac{\cos x\cos x - \sin x(-\sin x)}{\cos^2 x} = \frac{1}{\cos^2 x} = \sec^2 x.$$
The same method (writing $\cot x=\tfrac{\cos x}{\sin x}$, $\sec x=\tfrac{1}{\cos x}$, $\csc x=\tfrac{1}{\sin x}$) gives $-\csc^2 x$, $\sec x\tan x$, and $-\csc x\cot x$.

Higher-order derivatives. Differentiating $f'$ again gives the second derivative 二阶导数 $f''(x)$ (or $\tfrac{d^2y}{dx^2}$) – the rate of change of the rate of change. An exam part like "Find $k''(3)$" just means differentiate twice, then substitute. You can also estimate a second derivative from a table by applying the average-rate-of-change method to the $f'$ values.

Worked example. Differentiate $f(x)=x^2\sin x$ with the product rule $(uv)'=u'v+uv'$: take $u=x^2$ ($u'=2x$) and $v=\sin x$ ($v'=\cos x$), giving $f'(x)=2x\sin x+x^2\cos x$. Always read the structure first — a product needs the product rule, not the power rule applied to each factor separately.

Tiếng Việt
Quy tắc thương: đạo hàm của một phân thức

Các đạo hàm lượng giác còn lại không cần học thuộc riêng biệt – bạn viết lại chúng bằng hằng đẳng thức và áp dụng quy tắc thương (hoặc tích). Ví dụ, $\tan x = \dfrac{\sin x}{\cos x}$, nên quy tắc thương cho

$$\frac{d}{dx}\tan x = \frac{\cos x\cos x - \sin x(-\sin x)}{\cos^2 x} = \frac{1}{\cos^2 x} = \sec^2 x.$$
Cùng phương pháp (viết $\cot x=\tfrac{\cos x}{\sin x}$, $\sec x=\tfrac{1}{\cos x}$, $\csc x=\tfrac{1}{\sin x}$) sẽ cho $-\csc^2 x$, $\sec x\tan x$, và $-\csc x\cot x$.

Đạo hàm cấp cao. Đạo hàm lại $f'$ sẽ tạo ra đạo hàm cấp hai $f''(x)$ (hoặc $\tfrac{d^2y}{dx^2}$) – tốc độ thay đổi của tốc độ thay đổi. Một phần câu hỏi như "Tìm $k''(3)$" chỉ có nghĩa là đạo hàm hai lần, sau đó thay số. Bạn cũng có thể ước lượng đạo hàm cấp hai từ bảng số liệu bằng cách áp dụng phương pháp tốc độ biến thiên trung bình lên các giá trị $f'$.

Ví dụ minh họa. Đạo hàm $f(x)=x^2\sin x$ bằng quy tắc tích $(uv)'=u'v+uv'$: lấy $u=x^2$ ($u'=2x$) và $v=\sin x$ ($v'=\cos x$), thu được $f'(x)=2x\sin x+x^2\cos x$. Luôn đọc cấu trúc trước — một tích cần quy tắc tích, không phải quy tắc lũy thừa áp dụng riêng cho từng thừa số.

Vocabulary · ⁨Từ vựng⁩ Train · ⁨Luyện tập⁩
English Tiếng Việt
quotient rule/ˈkwəʊʃənt ruːl/ quy tắc thương
identities/aɪˈdentɪtiz/ hằng đẳng thức
second derivative/ˈsekənd dɪˈrɪvətɪv/ đạo hàm cấp hai
2.10

Exam tips · ⁨Mẹo làm bài thi⁩

English
  • The derivative is the slope of the tangent — the limit of the secant slope $\tfrac{f(x+h)-f(x)}{h}$ as $h\to0$.
  • Memorise the rules: power, product, quotient, and the derivatives of $\sin$, $\cos$, $e^x$, and $\ln x$.
  • Differentiability implies continuity, but not the reverse (a corner or cusp is continuous yet not differentiable).
  • Distinguish average rate of change (secant slope over an interval) from instantaneous rate (the derivative at a point).
  • Give a tangent-line equation as $y-f(a)=f'(a)(x-a)$.
Tiếng Việt
  • Đạo hàm là độ dốc của tiếp tuyến — giới hạn của độ dốc dây cung $\tfrac{f(x+h)-f(x)}{h}$ khi $h\to0$ tiến tới.
  • Học thuộc các quy tắc: lũy thừa, tích, thương, và đạo hàm của $\sin$, $\cos$, $e^x$, và $\ln x$.
  • Khả vi suy ra liên tục, nhưng không ngược lại (một góc nhọn hoặc đỉnh nhọn vẫn liên tục nhưng không khả vi).
  • Phân biệt tốc độ biến thiên trung bình (độ dốc dây cung trên một khoảng) với tốc độ biến thiên tức thời (đạo hàm tại một điểm).
  • Viết phương trình đường tiếp tuyến theo dạng $y-f(a)=f'(a)(x-a)$.

Interactive lessons on this topic · ⁨Bài học tương tác về chủ đề này⁩

Work through it step by step, with instant-check exercises. · ⁨Làm theo từng bước, kèm theo bài tập kiểm tra ngay lập tức.⁩

Past Papers · ⁨Đề thi cũ⁩

More topics in AP Calculus AB · ⁨AP Giải tích AB⁩ · ⁨Nhiều chủ đề hơn trong AP Calculus AB · ⁨AP Giải tích AB⁩⁩

Log in or create account · ⁨Đăng nhập hoặc tạo tài khoản⁩

IGCSE, A-Level & AP