Các hàm ysinx, ycosx, ytanx, y cotx liên tục trên tập xác định của chúng.. 3 Tính chất của hàm số liên tục Định lí: Định lí về giá trị trung gian của hàm số liên tục Giả sử hàm s
Trang 1Trang 1
CHỦ ĐỀ HÀM SỐ LIÊN TỤC
I KIẾN THỨC TRỌNG TÂM
1) Hàm số liên tục tại một điểm
Giả sử hàm số f xác định trên khoảng a b và ; x0 a b; Hàm số f được gọi là liên tục tại điểm x0 nếu:
2) Hàm số liên tục trên một khoảng, trên một đoạn
Hàm số f x xác định trên khoảng a b được gọi là liên tục trên khoảng đó, nếu nó liên tục tại ;mọi điểm của khoảng đó
Hàm số f x xác định trên đoạn a b; được gọi là liên tục trên đoạn đó, nếu nó liên tục trên khoảng a b; và lim
Hàm đa thức và hàm phân thức hữu tỉ liên tục trên tập xác định của chúng
Các hàm ysinx, ycosx, ytanx, y cotx liên tục trên tập xác định của chúng 3) Tính chất của hàm số liên tục
Định lí: (Định lí về giá trị trung gian của hàm số liên tục)
Giả sử hàm số f liên tục trên đoạn a b Nếu ; f a f b thì với mỗi số thực M nằm giữa f a
và f b , tồn tại ít nhất một điểm c a b; sao cho f c M
Hệ quả 1: Nếu hàm f liên tục trên a b và ; f a f b thì tồn tại ít nhất một điểm 0
;
c a b sao cho f c 0
Hệ quả 2: Nếu hàm f liên tục trên a b và ; f x vô nghiệm trên 0 a b thì hàm số f có dấu ;không đổi trên a b;
Trang 2Trang 2
II PHÂN DẠNG TOÁN VÀ HỆ THỐNG VÍ DỤ MINH HỌA
Dạng 1 Xét tính liên tục của hàm số tại một điểm
Để xét sự liên tục của hàm số y f x tại điểm tại x0 ta thực hiện các bước :
Chú ý : hàm số không liên tục tại x thì được gọi là gián đoạn tại 0 x 0
Ví dụ 1 Xét tính liên tục của hàm số tại điểm được chỉ ra :
1 4
x
khi xx
Vậy hàm số liên tục tại x 1
Ví dụ 2 Xét tính liên tục của hàm số tại điểm được chỉ ra:
Trang 3 nên không tồn tại giới hạn hàm số tại x 0
Vậy hàm số không liên tục tại x 0
nên hàm số liên tục tại x 1
Ví dụ 4 Tìm ,m n để hàm số liên tục tại điểm được chỉ ra:
Trang 4 Dạng 2 Xét tính liên tục của hàm số trên khoảng, đoạn
Để chứng minh hàm số y f x liên tục trên một khoảng, đoạn ta dùng các định nghĩa về hàm
số liên tục trên khoảng, đoạn và các nhận xét để suy ra kết luận
Khi nói xét tính liên tục của hàm số (mà không nói rõ gì hơn) thì ta hiểu phải xét tính liên tục trên tập xác định của nó
Tìm các điểm gián đoạn của hàm số tức là xét xem trên tập xác định của nó hàm số không liên tục tại các điểm nào
Trang 5Do đó, hàm số đã cho liên tục khi x 2
Ví dụ 2 Xét tính liên tục của các hàm số sau trên tập xác định của chúng :
Trang 6 Dạng 3 Ứng dụng tính liên tục trong giải phương trình
Biến đổi phương trình về dạng: f x 0
Tìm hai số a, b sao cho f a f b 0 (Dùng chức nắng TABLE của máy tính (Mode 7) tìm cho nhanh)
Chứng minh f x liên tục trên a b; từ đó suy ra f x 0 có nghiệm
Chú ý :
- Nếu f a f b thì phương trình có nghiệm thuộc 0 a b ;
Trang 7tồn tại 3 số t t và 1, 2 t lần lượt thuộc 3 khoảng đôi một không giao 3
nhau là 2; 1 , 0;1 và 1; 2 sao cho f t 1 f t 2 f t 3 và do đây là phương trình bậc 3 nên 0
0
f t có đúng 3 nghiệm phân biệt
Ứng với mỗi giá trị t t1, 2và t3 ta tìm được duy nhất một giá trị x thỏa mãn x và hiển nhiên 3 giá 1 t3
trị này khác nhau nên PT ban đầu có đúng 3 nghiệm phân biệt
Ví dụ 2 Chứng minh rằng các phương trình sau luôn có nghiệm:
Trang 8Do đó PT luôn có nghiệm với mọi giá trị của tham số m
Ví dụ 4 Chứng minh rằng phương trình ax2bx c luôn có nghiệm 0 0;1
Trang 9Trang 9
Nếu c thì 0 f x có 2 nghiệm là 0
013
xx
Ví dụ 5 Cho các phương trình sau x4x3 , 3 0 x516x320 0 , x7x4 Số phương trình có 4 0nghiệm là ?
Lời giải:
Hàm số f x x4x3 liên tục trên 3 nên liên tục trên 0; 2
Mà f 0 f 2 0 f x 0 có ít nhất một nghiệm thuộc khoảng 0; 2
Hàm số g x x516x320 liên tục trên nên liên tục trên 3;5
Mà f 3 f 5 0 f x có ít nhất một nghiệm thuộc khoảng 0 3;5
Hàm số h x x7x4 liên tục trên 4 nên liên tục trên 0; 2
Mà f 0 f 2 0 f x có ít nhất một nghiệm thuộc khoảng 0 0; 2
Như vậy cả ba phương trình đã cho đều có nghiệm Chọn D
Ví dụ 6 Phương trình x55x34x có số nghiệm là ? 1 0
Lời giải:
Hàm số f x x55x34x liên tục trên 1
Trang 10Mà f x là phương trình bậc 5 nên nó có tối đa 5 nghiệm 0
Do đó số nghiệm của phương trình là 5 Chọn B
Trang 11Câu 9 Biết rằng hàm số 3 1 2 3
3
xkhi x
liên tục tại x3,m là tham số
Khẳng định nào sau đây đúng?
Tìm giá trị thực của tham số m để hàm số sin 1 1
1
xkhi x
Câu 13 Biết rằnglimsin 1
x
xx
Tìm giá trị thực của tham số m để hàm số 2
1 cos
xkhi xx
Trang 12Trang 12
Câu 14 Hàm số 42
3 14
1 0
khi xx
A Mọi điểm x0,x 1 B Mọi điểm x
C Mọi điểm trừ x 1 D Mọi điểm trừ x 0
Câu 15 Số điểm gián đoạn của hàm số 2
0,5 11
liên tục trên đoạn
Khẳng định nào dưới dây đúng?
A f x không liên tục trên B f x không liên tục trên 0; 2
C f x gián đoạn tại x 1 D f x không liên tục trên
Trang 131 khi 2 4
x
xx
Khẳng định nào sau đây đúng ?
A f x liên tục tại x 0 B f x liên tục trên ;1
C f x không liên tục trên D f x gián đoạn tại x 1
Câu 24 Tìm các khoảng liên tục của hàm số cos 2 khi 1
Mệnh đề nào sau đây là sai?
A Hàm số liên lục tại x 1 B Hàm số liên tục trên các khoảng ;1 ; 1;
C Hàm số liên tục tại x 1 D Hàm số liên tục trên khoảng 1;1
Câu 25 Cho hàm số
2
khi 1, 0
0 khi 0 khi 1
A Mọi điểm x B Mọi điểm trừ x 0
C Mọi điểm trừ x 1 D Mọi điểm trừ x và 0 x 1
Câu 26 Cho hàm số
2 1 khi 3, 11
A Mọi điểm x B Mọi điểm trừ x 1
C Mọi điểm trừ x 3 D Mọi điểm trừ x và 1 x 3
Câu 27 Số điểm gián đoạn của hàm số 2
2 khi 0+1 khi 0 2
Trang 14A Mọi điểm x B Mọi điểm trừ x 0
C Mọi điểm trừ x 1 D Mọi điểm trừ x và 0 x 1
khi 0 1
xx
, m là tham số Có bao nhiêu giá trị của m để
hàm số đã cho liên tục tại x ? 2
Câu 33 Tìm tất cả các giá trị của tham sốm để hàm số
2 2 khi 22
Trang 15A y liên tục phải tại x 1 B y liên tục tại x 1
C y liên tục trái tại x 1 D y liên tục trên
Câu 38 Tìm giá trị của tham số a để hàm số
khi 33
Câu 40 Tìm giá trị thực của tham số m để hàm số
3 2 2 2 khi 11
2 khi 0 4
x
xx
Trang 16Trang 16
Câu 42 Tìm a để hàm số
2 1 khi 11
1 khi 1 4
x
xx
xyx
(m là tham số) Tìm giá trị thực của tham số m để hàm
số đã cho liên tục tại x0 2
Trang 172 khi 04
x
xx
Câu 52 Giá trị của tham số a sao cho hàm số
1 khi 11
1 khi 12
II f x gián đoạn tại x 3
III f x liên tục trên
C Cả I, II, III đều đúng D Chỉ II và III
Trang 18Trang 18
Câu 56 Cho hàm số
2 3 2 khi 22
Câu 59 Cho , a b là hai số thực sao cho hàm số
2
, 1 1
Trang 19Trang 19
Câu 63 Cho hàm số
3 8 khi 22
Câu 64 Cho hàm số
2 khi 1
3 2 khi 11
xx
Khẳng định nào trong các khẳng định sau là đúng?
A f x có đạo hàm tại x 0 B f x liên tục tại x 0
C f 2 0 D f x gián đoạn tại x 0
B Hàm số liên tục trên các khoảng và ; 1 1;
C Hàm số liên tục trên các khoảng và ;1 1;
D Hàm số gián đoạn tại x 1
Câu 69 Hàm số
2 16 khi 42
Trang 201 khi 22
xx
2 Nếu hàm số y f x liên tục trên a b; và f a f b 0 thì phương trình f x 0 có nghiệm
3 Nếu hàm số y f x liên tục, đơn điệu trên a b; và f a f b 0 thì phương trình f x 0 có nghiệm duy nhất trên a b;
Trong ba mệnh đề trên
A Có đúng hai mệnh đề sai B Cả ba mệnh đề đều đúng
C Cả ba mệnh đề đều sai D Có đúng một mệnh đề sai
Câu 74 Cho hàm số f x 4x34x Mệnh đề nào sau đây sai? 1
A Hàm số đã cho liên tục trên
B Phương trình f x không có nghiệm trên khoảng 0 ;1
C Phương trình f x có nghiệm trên khoảng 0 2;0
D Phương trình f x 0 có ít nhất hai nghiệm trên khoảng 3;1
2
Trang 21Trang 21
Câu 75 Cho phương trình 2x45x2 Mệnh đề nào sau đây đúng? x 1 0
A Phương trình không có nghiệm trong khoảng 1;1
B Phương trình không có nghiệm trong khoảng 2;0
C Phương trình chỉ có một nghiệm trong khoảng 2;1
D Phương trình có ít nhất hai nghiệm trong khoảng 0; 2
Câu 76 Cho hàm số f x x33x Số nghiệm của phương trình 1 f x trên 0 là
Câu 77 Cho hàm số f x liên tục trên đoạn 1; 4 sao cho f , 1 2 f 4 Có thể nói gì về số 7nghiệm của phương trình f x trên đoạn 5 1; 4:
C Có đúng một nghiệm D Có đúng hai nghiệm
Câu 78 Có tất cả bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m thuộc khoảng 10;10 để phương trình
11-A 12-A 13-C 14-B 15-B 16-A 17-A 18-C 19-A 20-D
21-A 22-C 23-C 24-A 25-A 26-D 27-A 28-B 29-C 30-B
31-B 32-A 33-A 34-A 35-A 36-B 37-A 38-B 39-A 40-A
41-D 42-C 43-B 44-A 45-B 46-C 47-A 48-A 49-B 50-D
Hàm số liên tục trái tại x Vậy hàm số liên tục trên 3 4;3 Chọn C
Câu 2: Vì 2sinx với mọi x3 0 D nên hàm số liên tục trên Chọn D
Trang 22Câu 5: Vì f x liên tục trên 4; nên suy ra
0 lim0 lim0 lim0 4 2 4
Câu 6: Tập xác định D , chứa x Theo giả thiết thì ta phải có 2
2 lim2 lim2 2 2 lim2 1 3
Câu 12: Tập xác định D Điều kiện bài toán tương đương với
1 lim1 lim1sin
Trang 23Trang 23
Đặt tx thì 1 t khi 0 x Do đó 1 * trở thành : lim0 .sin
t
tm
1lim sin 1.1 1.
tm
Trang 24Trang 24
Câu 16: TXĐ: D Hàm số liên tục trên mỗi khoảng ; 2 , 2;
Khi đó f x liên tục trên f x liên tục tại x 2
Câu 18: Hàm số f x liên tục trên ;1 và 1,
Khi đó hàm số đã cho liên tục trên khi nó liên tục tại x , tức là ta cần có 1
Trang 25Trang 25
Câu 19: Hàm số xác định và liên tục trên 0;1
Khi đó f x liên tục trên 0;1 khi và chỉ khi
Vậy hàm số f x liên tục trên Chọn D
Câu 21: Điều kiện bài toán trở thành:
Trang 26gián đoạn tại x Chọn C 0
Câu 24: Ta có f x liên tục trên ; 1 , 1;1 và 1;
Trang 27Câu 28: Hàm số xác định với mọi x
Điều kiện bài toán trở thành
Trang 29Trang 29
Để hàm số liên tục tại điểm x0 1 thì 0 2 2
2
aa
nên hàm số liên tục phải tại điểm x Chọn A 1
Câu 38: Ta có 3 3,lim3 lim3 2 5 6 lim3 2 3 lim3 2 1
Câu 39: Hàm số đã cho liên tục với mọi x 1
Ta có: 1 1,lim1 lim123 1 lim123 2 1
Trang 30Câu 45: Hàm số
2 21
xyx
Trang 31m là giá trị để hàm số liên tục trên Chọn D
Câu 54: Ta có lim1 lim1 2 1 lim1 1 2; 1
Trang 32Để hàm số đã cho liên tục trên thì hàm số liên tục tại điểm x 1
Khi đó lim1 lim1 2 2 1 *
Trang 332 2
Trang 35Để hàm số liên tục tại điểm x thì 2 m Chọn A 3
Câu 73: Nếu hàm số y f x liên tục trên a b và ; f a f b thì tồn tại 0 x0 a b; sao cho
Suy ra phương trình f x có nghiệm trên mỗi khoảng 0 2;1, 1;0 , 0; 2
Mà phương trình f x có tối đa 3 nghiệm nên nó có 3 nghiệm Chọn D 0