Subjects calculus

Function Limits Derivatives B7C23C

Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.

Use the AI math solver

Question: 1. กำหนดให้ f(x) = x^2 + 3x - 4, g(x) = 5 - 6x และ h(x) = 7x + 8 จงหา 1.1. f(2) / h(-1) (3 คะแนน) 1.2. (f - g)(h) (3 คะแนน) 1.3. (h o f)(x) (4 คะแนน) 2. จงหาค่า lim x→2 (x^2 - 6x + 1) / (2x^2 - 10) (4 คะแนน) 3. จงหาค่า lim x→1 (x^2 - 1) / (x^2 + x - 2) โดยไม่ใช้กฎของโลปิตาล (4 คะแนน) 4. กำหนดให้ f(x) = { (7/4 - x) ถ้า x ≥ 2 { (x - 2) / (x^2 - 4) ถ้า x < 2 จงพิจารณา f ต่อเนื่องที่จุด x = 2 หรือไม่ (4 คะแนน) 5. กำหนดให้ y = 2x^5 + 7/x^3 - 4√x + 9 จงหา dy/dx (4 คะแนน) 6. กำหนดให้ y = (4x^2 + 7x + 1)^6 จงหา dy/dx (6 คะแนน) 7. กำหนดให้ y = e^(sin2x - x^3) จงหา dy/dx (6 คะแนน) 8. กำหนดให้ y = arctan(cot3x) จงหา dy/dx (6 คะแนน) 9. กำหนดให้ y = tanh^-1(sinh2x) จงหา dy/dx (6 คะแนน)
1. **โจทย์:** กำหนดให้ $f(x) = x^2 + 3x - 4$, $g(x) = 5 - 6x$ และ $h(x) = 7x + 8$ จงหา 1.1. $\frac{f(2)}{h(-1)}$ 1.2. $(f - g)(h)$ 1.3. $(h \circ f)(x)$ 2. **โจทย์:** หาค่า $\lim_{x \to 2} \frac{x^2 - 6x + 1}{2x^2 - 10}$ 3. **โจทย์:** หาค่า $\lim_{x \to 1} \frac{x^2 - 1}{x^2 + x - 2}$ โดยไม่ใช้กฎของโลปิตาล 4. **โจทย์:** กำหนดฟังก์ชัน $$f(x) = \begin{cases} \frac{7}{4} - x & \text{ถ้า } x \geq 2 \\ \frac{x - 2}{x^2 - 4} & \text{ถ้า } x < 2 \end{cases}$$ จงพิจารณาว่า $f$ ต่อเนื่องที่ $x=2$ หรือไม่ 5. **โจทย์:** $y = 2x^5 + \frac{7}{x^3} - 4\sqrt{x} + 9$ จงหา $\frac{dy}{dx}$ 6. **โจทย์:** $y = (4x^2 + 7x + 1)^6$ จงหา $\frac{dy}{dx}$ 7. **โจทย์:** $y = e^{\sin 2x - x^3}$ จงหา $\frac{dy}{dx}$ 8. **โจทย์:** $y = \arctan(\cot 3x)$ จงหา $\frac{dy}{dx}$ 9. **โจทย์:** $y = \tanh^{-1}(\sinh 2x)$ จงหา $\frac{dy}{dx}$ --- ### คำตอบและวิธีทำ 1.1. 1. คำนวณ $f(2)$: $$f(2) = 2^2 + 3 \times 2 - 4 = 4 + 6 - 4 = 6$$ 2. คำนวณ $h(-1)$: $$h(-1) = 7 \times (-1) + 8 = -7 + 8 = 1$$ 3. ดังนั้น $$\frac{f(2)}{h(-1)} = \frac{6}{1} = 6$$ 1.2. 1. นิยาม $(f - g)(x) = f(x) - g(x)$ 2. แทน $x$ ด้วย $h(x)$: $$(f - g)(h) = f(h(x)) - g(h(x))$$ 3. คำนวณ $f(h(x))$: $$f(h(x)) = (h(x))^2 + 3h(x) - 4 = (7x + 8)^2 + 3(7x + 8) - 4$$ $$= (49x^2 + 112x + 64) + 21x + 24 - 4 = 49x^2 + 133x + 84$$ 4. คำนวณ $g(h(x))$: $$g(h(x)) = 5 - 6h(x) = 5 - 6(7x + 8) = 5 - 42x - 48 = -42x - 43$$ 5. ดังนั้น $$(f - g)(h) = (49x^2 + 133x + 84) - (-42x - 43) = 49x^2 + 133x + 84 + 42x + 43 = 49x^2 + 175x + 127$$ 1.3. 1. นิยาม $(h \circ f)(x) = h(f(x))$ 2. คำนวณ $f(x)$: $$f(x) = x^2 + 3x - 4$$ 3. แทน $f(x)$ ลงใน $h$: $$h(f(x)) = 7f(x) + 8 = 7(x^2 + 3x - 4) + 8 = 7x^2 + 21x - 28 + 8 = 7x^2 + 21x - 20$$ 2. 1. แทนค่า $x=2$ ในฟังก์ชัน: $$\frac{2^2 - 6 \times 2 + 1}{2 \times 2^2 - 10} = \frac{4 - 12 + 1}{8 - 10} = \frac{-7}{-2} = \frac{7}{2}$$ 2. ดังนั้น $$\lim_{x \to 2} \frac{x^2 - 6x + 1}{2x^2 - 10} = \frac{7}{2}$$ 3. 1. แยกตัวประกอบ: $$x^2 - 1 = (x - 1)(x + 1)$$ $$x^2 + x - 2 = (x - 1)(x + 2)$$ 2. แทนในลิมิต: $$\lim_{x \to 1} \frac{(x - 1)(x + 1)}{(x - 1)(x + 2)}$$ 3. ตัดตัวร่วม: $$\lim_{x \to 1} \frac{\cancel{(x - 1)}(x + 1)}{\cancel{(x - 1)}(x + 2)} = \lim_{x \to 1} \frac{x + 1}{x + 2}$$ 4. แทนค่า $x=1$: $$\frac{1 + 1}{1 + 2} = \frac{2}{3}$$ 4. 1. ตรวจสอบค่าฟังก์ชันที่ $x=2$: $$f(2) = \frac{7}{4} - 2 = \frac{7}{4} - \frac{8}{4} = -\frac{1}{4}$$ 2. หาค่าลิมิตซ้ายที่ $x \to 2^-$: $$\lim_{x \to 2^-} f(x) = \lim_{x \to 2^-} \frac{x - 2}{x^2 - 4} = \lim_{x \to 2^-} \frac{x - 2}{(x - 2)(x + 2)}$$ 3. ตัดตัวร่วม: $$\lim_{x \to 2^-} \frac{\cancel{x - 2}}{\cancel{x - 2}(x + 2)} = \lim_{x \to 2^-} \frac{1}{x + 2} = \frac{1}{4}$$ 4. หาค่าลิมิตขวาที่ $x \to 2^+$: $$\lim_{x \to 2^+} f(x) = \lim_{x \to 2^+} \left( \frac{7}{4} - x \right) = \frac{7}{4} - 2 = -\frac{1}{4}$$ 5. สรุป: $$\lim_{x \to 2^-} f(x) = \frac{1}{4} \neq f(2) = -\frac{1}{4} = \lim_{x \to 2^+} f(x)$$ ดังนั้น $f$ ไม่ต่อเนื่องที่ $x=2$ เพราะลิมิตซ้ายไม่เท่ากับค่าฟังก์ชัน 5. 1. เขียน $y$ ใหม่: $$y = 2x^5 + 7x^{-3} - 4x^{1/2} + 9$$ 2. หาอนุพันธ์ทีละพจน์: $$\frac{dy}{dx} = 2 \times 5x^{4} + 7 \times (-3)x^{-4} - 4 \times \frac{1}{2} x^{-1/2} + 0$$ 3. คำนวณ: $$\frac{dy}{dx} = 10x^{4} - 21x^{-4} - 2x^{-1/2}$$ 6. 1. ใช้กฎลูกโซ่: $$y = (u)^6, \quad u = 4x^2 + 7x + 1$$ 2. หา $\frac{dy}{du}$ และ $\frac{du}{dx}$: $$\frac{dy}{du} = 6u^{5}$$ $$\frac{du}{dx} = 8x + 7$$ 3. ดังนั้น $$\frac{dy}{dx} = 6(4x^2 + 7x + 1)^5 (8x + 7)$$ 7. 1. ใช้กฎลูกโซ่: $$y = e^{v}, \quad v = \sin 2x - x^3$$ 2. หา $\frac{dy}{dv}$ และ $\frac{dv}{dx}$: $$\frac{dy}{dv} = e^{v}$$ $$\frac{dv}{dx} = 2 \cos 2x - 3x^2$$ 3. ดังนั้น $$\frac{dy}{dx} = e^{\sin 2x - x^3} (2 \cos 2x - 3x^2)$$ 8. 1. ใช้กฎลูกโซ่และอนุพันธ์ของ $\arctan u$: $$\frac{d}{dx} \arctan u = \frac{1}{1+u^2} \frac{du}{dx}$$ 2. ให้ $u = \cot 3x = \frac{\cos 3x}{\sin 3x}$ 3. หา $\frac{du}{dx}$: $$\frac{d}{dx} \cot 3x = -3 \csc^2 3x$$ 4. ดังนั้น $$\frac{dy}{dx} = \frac{-3 \csc^2 3x}{1 + \cot^2 3x}$$ 5. ใช้เอกลักษณ์ตรีโกณมิติ: $$1 + \cot^2 \theta = \csc^2 \theta$$ 6. แทนกลับ: $$\frac{dy}{dx} = \frac{-3 \csc^2 3x}{\csc^2 3x} = -3$$ 9. 1. ใช้กฎลูกโซ่และอนุพันธ์ของ $\tanh^{-1} u$: $$\frac{d}{dx} \tanh^{-1} u = \frac{1}{1 - u^2} \frac{du}{dx}$$ 2. ให้ $u = \sinh 2x$ 3. หา $\frac{du}{dx}$: $$\frac{d}{dx} \sinh 2x = 2 \cosh 2x$$ 4. ดังนั้น $$\frac{dy}{dx} = \frac{2 \cosh 2x}{1 - \sinh^2 2x}$$ 5. ใช้เอกลักษณ์ไฮเพอร์โบลิก: $$\cosh^2 t - \sinh^2 t = 1 \Rightarrow 1 - \sinh^2 t = \cosh^2 t$$ 6. แทนกลับ: $$\frac{dy}{dx} = \frac{2 \cosh 2x}{\cosh^2 2x} = \frac{2}{\cosh 2x}$$ --- **สรุปคำตอบ:** 1.1. $6$ 1.2. $49x^2 + 175x + 127$ 1.3. $7x^2 + 21x - 20$ 2. $\frac{7}{2}$ 3. $\frac{2}{3}$ 4. $f$ ไม่ต่อเนื่องที่ $x=2$ 5. $\frac{dy}{dx} = 10x^{4} - 21x^{-4} - 2x^{-1/2}$ 6. $\frac{dy}{dx} = 6(4x^2 + 7x + 1)^5 (8x + 7)$ 7. $\frac{dy}{dx} = e^{\sin 2x - x^3} (2 \cos 2x - 3x^2)$ 8. $\frac{dy}{dx} = -3$ 9. $\frac{dy}{dx} = \frac{2}{\cosh 2x}$