Mục lục bài họcĐang ở d03-b3
← AP Calculus AB
0/26 bài đã học xong
Chương 3 · Unit 3 — Differentiation: Composite, Implicit, and Inverse Functions · Bài 3/3 của chương · bài 11/26 của AP Calculus AB

Derivatives of Inverse Functions

Đạo hàm hàm ngược
← Mục lục bài học
Lý thuyết · English

The reciprocal-slope formula

$$\left(f^{-1}\right)'(b)=\frac{1}{f'\!\left(f^{-1}(b)\right)}=\frac{1}{f'(a)}\quad\text{where } f(a)=b$$

Reading it as a procedure: to differentiate the inverse at input $b$, first find the $a$ that $f$ sends to $b$, then take the reciprocal of $f'(a)$. The hard part of AP questions on this is almost always step one — finding $a$ — not the formula.

Inverse trig derivatives

$$\frac{d}{dx}\arcsin x=\frac{1}{\sqrt{1-x^2}},\quad \frac{d}{dx}\arctan x=\frac{1}{1+x^2}$$

Combined with the chain rule: $\dfrac{d}{dx}\arctan\big(g(x)\big)=\dfrac{g'(x)}{1+\big[g(x)\big]^2}$.

Giải thích tiếng Việt

Công thức đọc thành một quy trình ba bước: (1) tìm $a$ sao cho $f(a)=b$; (2) tính $f'(a)$; (3) lấy nghịch đảo. Bước khó là bước 1, không phải công thức — đề AP luôn giấu $a$ sau một phương trình phải đoán nghiệm.

Cần thuộc hai đạo hàm hàm ngược lượng giác: $\arcsin$ ra $\frac{1}{\sqrt{1-x^2}}$, $\arctan$ ra $\frac{1}{1+x^2}$. Ghép với dây chuyền là ra dạng đề hay gặp.

y = x (a, b) trên f (b, a) trên f⁻¹ y = f(x) y = f⁻¹(x) độ dốc tại hai điểm là hai số nghịch đảo nhau
Vì sao là nghịch đảo. Đồ thị $f$ và $f^{-1}$ đối xứng nhau qua đường $y=x$. Phép đối xứng đó tráo vai trục hoành và trục tung, nên tỉ số “lên chia sang” biến thành “sang chia lên” — tức hệ số góc bị lật ngược. Điểm $(a,b)$ trên $f$ ứng với $(b,a)$ trên $f^{-1}$, và độ dốc tại hai điểm đó là hai số nghịch đảo nhau.
Ví dụ — tìm điểm rồi lật

Cho $f(x)=x^3+2x+1$ và $g=f^{-1}$. Tính $g'(4)$.

Giải.

Bước 1 — tìm $a$ với $f(a)=4$. Thử $a=1$: $1+2+1=4$ ✓.

Bước 2 — tính $f'$. $f'(x)=3x^2+2$, nên $f'(1)=5$.

Bước 3 — lật. $g'(4)=\frac{1}{f'(1)}=\frac15$.

Chú ý $f'(x)=3x^2+2>0$ với mọi $x$, nên $f$ đơn điệu tăng và hàm ngược chắc chắn tồn tại — một câu nên viết ra trong phần tự luận.

Bẫy hay mất điểm — $\left(f^{-1}\right)'(b)\neq\frac{1}{f'(b)}$. Phải thay vào $f'$ giá trị $a$ chứ không phải $b$ — đây là bẫy trung tâm của mọi câu hỏi về hàm ngược, và phương án nhiễu luôn là $\frac{1}{f'(b)}$.
Phải nhớ — Tìm $a$ trước, rồi mới lật. Và $f^{-1}$ chỉ tồn tại khi $f$ đơn điệu — kiểm dấu $f'$ là cách nhanh nhất để nói điều đó.

Đọc xong rồi — làm thử ngay

Bài tập của chương Unit 3 — Differentiation: Composite, Implicit, and Inverse Functions gồm 14 câu trắc nghiệm và 4 đề tự luận, ra khó hơn đề thật 30–50%. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.

Làm bài tập chương →