Cho hàm số f ( x ) = x 2 + | x + 1 | x . Tính đạo hàm của hàm số tại x 0 = − 1 .
\[{\rm{f'}}\left( { - 1} \right) = \mathop {\lim }\limits_{{\rm{x}} \to \left( { - 1} \right)} \frac{{{\rm{f}}\left( {\rm{x}} \right) - {\rm{f}}\left( { - 1} \right)}}{{{\rm{x}} + 1}}\]
Ta có:
\[\mathop {\lim }\limits_{{\rm{x}} \to {{\left( { - 1} \right)}^ + }} \frac{{{\rm{f}}\left( {\rm{x}} \right) - {\rm{f}}\left( { - 1} \right)}}{{{\rm{x}} + 1}} = \mathop {\lim }\limits_{{\rm{x}} \to {{\left( { - 1} \right)}^ + }} \frac{{\frac{{{x^2} + x + 1}}{x} + 1}}{{x + 1}} = \mathop {\lim }\limits_{{\rm{x}} \to {{\left( { - 1} \right)}^ + }} \frac{{{x^2} + 2x + 1}}{{x\left( {x + 1} \right)}} = \mathop {\lim }\limits_{{\rm{x}} \to {{\left( { - 1} \right)}^ + }} \frac{{x + 1}}{x} = 0\]
\[\mathop {\lim }\limits_{{\rm{x}} \to {{\left( { - 1} \right)}^ - }} \frac{{{\rm{f}}\left( {\rm{x}} \right) - {\rm{f}}\left( { - 1} \right)}}{{{\rm{x}} + 1}} = \mathop {\lim }\limits_{{\rm{x}} \to {{\left( { - 1} \right)}^ - }} \frac{{\frac{{{x^2} - x - 1}}{x} + 1}}{{x + 1}} = \mathop {\lim }\limits_{{\rm{x}} \to {{\left( { - 1} \right)}^ - }} \frac{{{x^2} - 1}}{{x\left( {x + 1} \right)}} = \mathop {\lim }\limits_{{\rm{x}} \to {{\left( { - 1} \right)}^ - }} \frac{{x - 1}}{x} = 2\]
\[ \Rightarrow \mathop {\lim }\limits_{{\rm{x}} \to {{\left( { - 1} \right)}^ + }} \frac{{{\rm{f}}\left( {\rm{x}} \right) - {\rm{f}}\left( { - 1} \right)}}{{{\rm{x}} + 1}} \ne \mathop {\lim }\limits_{{\rm{x}} \to {{\left( { - 1} \right)}^ - }} \frac{{{\rm{f}}\left( {\rm{x}} \right) - {\rm{f}}\left( { - 1} \right)}}{{{\rm{x}} + 1}}\]
Do đó không tồn tại \[\mathop {\lim }\limits_{{\rm{x}} \to \left( { - 1} \right)} \frac{{{\rm{f}}\left( {\rm{x}} \right) - {\rm{f}}\left( { - 1} \right)}}{{{\rm{x}} + 1}}\], vậy không tồn tại đạo hàm của hàm số tại \[{{\rm{x}}_0} = - 1\].
Đáp án cần chọn là: D