phuong phap giai bai tap ve ham so do thi ham so chon loc

Nếu đại lượng y phụ thuộc vào đại lượng thay đổi x sao cho với mỗi giá trị của x ta luôn xác định được chỉ một giá trị tương ứng của y thì y được gọi là hàm số của x và x gọi là biến số

Trang 1

HÀM SỐ - ĐỒ THỊ CỦA HÀM SỐ

A Phương pháp giải

1 Nếu đại lượng y phụ thuộc vào đại lượng thay đổi x sao cho với mỗi giá trị của x ta

luôn xác định được chỉ một giá trị tương ứng của y thì y được gọi là hàm số của x và x gọi là biến số

2 Khi y là hàm số của x ta có thể viết y f x , y g x

Tập xác định của hàm số là tập hợp tất cả các giá trị của biến số

Hàm số có thể được cho bằng bảng, bằng công thức, bằng sơ đồ mũi tên, bằng đồ thị Khi x thay đổi mà y luôn nhận một giá trị thì y được gọi là hàm hằng

3 Mặt phẳng tọa độ Oxy được xác định bởi hai trục số vuông góc với nhau: trục hoành

Ox và trục tung Oy; giao điểm hai trục O là gốc tọa độ

Trên mặt phẳng tọa độ, mỗi điểm M xác định một cặp số x ; y ; ngược lại mỗi cặp 0 0

số x ; y xác định một điểm M Cặp số 0 0 x ; y gọi là tọa độ của điểm M; 0 0 x0 là hoành độ, y0 là tung độ của điểm M Ta viết M x ; y 0 0

4 Đồ thị của hàm số y f x là tập hợp tất cả các điểm biểu diễn các cặp giá trị tương ứng x; y trên mặt phẳng tọa độ x; y

5 Đồ thị của hàm số y ax a 0 là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ

6 Đồ thị hàm số y a a; x 0

x là hai nhánh (hai đường cong), một nhánh nằm ở góc phần tư thứ I và một nhánh nằm ở góc phần tư thứ III khi a 0 và một nhánh nằm ở góc phần tư thứ II và một nhánh nằm ở góc phần tư thứ IV khi a 0

B Một số ví dụ

Ví dụ 1: Cho các cặp số sau:

2; 3 ; 1,5; 4 ; 1, 2;5 ; ;8 ; 18; ; 3; 2

a) Lập bảng giá trị các cặp số

b) Vẽ sơ đồ mũi tên

c) Giải thích tại sao bảng vừa lập xác định y là một hàm số của x?

d) Hàm số đó có thể được cho bởi công thức nào?

Trang 2

 Tìm cách giải: Ta cần kiểm tra xem mỗi giá trị của đại lượng x có được tương ứng

với một và chỉ một giá trị của đại lương y Từ quan hệ của x và y viết công thức của hàm số

Giải

a) Bảng giá trị các cặp số:

5

1

b) Sơ đồ mũi tên:

c) Trong bảng trên ta thấy mỗi giá trị của x đều được tương ứn xy f x g với một

và chỉ một giá trị của y là hàm số của x (việc lập bảng và sơ đồ mũi tên cũng đã chứng

tỏ điều ấy)

d) Hàm số có thể được cho bởi công thức y 6

x với 5

x 2; 1,5;1, 2; ;18; 3

7

Ví dụ 2: Cho hàm số được xác định bởi công thức f x 5x2 6

a) Tính f 3 ;f 3 ;f 1 ;

3 b) Tìm x để f x 74;f x 1;

c) Chứng tỏ với x R thì f x f x

Trang 3

 Tìm cách giải: Để tính f a ta thay x a vào công thức, từ đó tìm được giá trị Để tìm x biết f x m ta thay y m và từ đó tìm được x Ta thay vai trò của x là và so sánh kết quả để kết luận

Giải

2

Ví dụ 3: Một hàm số được xác định như sau: y x 5 nÕu x 0

x 5 nÕu x 0 a) Đặt y f x Tính f 5 ;f 8 ;f 0 ;

b) Hãy viết gọn công thức trên

 Tìm cách giải:

a) Thay x 5;x 8 và x 0 vào f x để ý rằng 5 0; 8 0

b) Lưu ý định nghĩa về giá trị tuyệt đối x x nÕu x 0

x nÕu x 0

Giải

a) f 5 5 5 0 (vì 5 0 )

b) Công thức trên được viết gọn là y f x x 5 vì theo định nghĩa

x nÕu x 0

x

x nÕu x 0

Ví dụ 4: Tìm tập xác định của các hàm số sau:

Trang 4

2x

3x y

x 2

 Tìm cách giải: Để tìm tập xác định của các hàm số được cho bằng công thức, ta chỉ

cần tìm tất cả các giá trị của biến làm cho công thức có nghĩa

Giải

a) Tập xác định của hàm số y 5x 3 là R;

4x 9 x 1không có nghĩa khi 4x 9 0 và x 1 0 tức là x 9

4 và x 1

4x 9 x 1 là tập hợp số thực khác

9

4 và khác 9

4

c) 25

4x 9 không có nghĩa khi

2 Vậy tập xác định của hàm số

2

5

y

4x 9 là tập hợp số thực khác

3

2 và khác

d) 2x

x 9không có nghĩa khi x 9 0 x 9 x 9 Vậy tập xác định của

x 9 là tập hợp số thực khác 9 và khác 9 : x R x 9

3x 12 x 5 là tập hợp số thực khác 4 và khác

f) x2 2 0 với mọi x nên tập xác định của hàm số y 2 3x

x 2 là R

Trang 5

Ví dụ 5: Cho hàm số y f x m3 2 x 2m3 5 Tìm m nếu f 3 51

 Tìm cách giải: Thay x 3 vào được

Giải

Ví dụ 6: Cho các điểm A 0;6 ;B 5;6 ;C 5;0 ;D 2;2 ;M 4;0 ; N 0;2 Tìm diện tích hình tam giác AMN và hình tứ giác ABCD

 Tìm cách giải: Biểu diễn các điểm A,B,C,D,M, N trên mặt phẳng tọa độ nối lại

được AMNvà tứ giác ABCD

Mỗi đơn vị trên trục tọa độ là một đơn vị độ dài Tam giác AMN có độ dài đáy AN là

8 (đvđd), chiều cao MO là 4 (đvđd)

Ta có ABCO là hình chữ nhật Để tính được diện tích tứ giác ABCD từ D ta hạ các đường vuông góc DK và DH xuống hai trục tọa độ Ox và Oy tạo thành hình vuông OHDK và các tam giác vuông AHD và DKC

Giải

Ta có tam giác AMN có độ dài đáy AN là 8 (đvđd), chiều

cao MO là 4 (đvđd) Nên:

AMN

Từ D ta hạ các đường vuông góc DK và DH xuống hai

trục tọa độ Ox và Oy

Ta có: OA 6(đvđd)

OC 5(đvđd); HA 4 (đvđd); CK 3(đvđd)

Ta có: SABCD SAOCB SAHD SDKC SOHDK

ABCD

6.5 0,5.4.2 0,5.3.2 2.2 19(đvdt)

Trang 6

 Chú ý: Ta có thể tìm SABCD bằng cách khác: Nối O với D ta có:

ABCD AOCB AOD DOC

Bạn đọc tự giải

Ví dụ 7: Cho hàm số y 2x

a) Viết 5 cặp số x; y với x 2; 1;0;1;2

b) Biểu diễn các cặp số đó trên mặt phẳng tọa độ

c) Vẽ đường thẳng đi qua điểm 2;4 và gốc tọa độ O Kiểm tra bằng thước xem các điểm còn lại có nằm trên đường thẳng đó không

 Tìm cách giải: Để xác định cặp số ta thay giá trị của x vào công thức, sau đó tính giá

trị của y Khi biểu diễn 2;4 trên mặt phẳng tọa độ thì từ điểm -2 trên trục hoành ta

vẽ một đường thẳng vuông góc với trục hoành; từ điểm 4 trên trục tung ta vẽ một đường thẳng vuông góc với trục tung; giao điểm của hai đường vuông góc trên là điểm cần biểu diễn

Giải

2;4 ; 1;2 ; a) Năm cặp số cần xác định là

0;0 ; 1; 2 ; 2; 4

như hình bên

hai điểm 2;4 và gốc tọa độ O

Ví dụ 8: Đồ thị hàm số y ax đi qua điểm A 4; 2

a) Xác định hệ số a và vẽ đồ thị của hàm số đó;

b) Cho B 2;4 và C 2;1 Không cần biểu diễn B, C trên mặt phẳng tọa độ hãy cho

A,B,C ; A,O,B ; A,O,C ; B;O;C ;

c) Vẽ trên cùng mặt phẳng tọa độ đồ thị hàm số y 2x

Trang 7

 Tìm cách giải: Thay tọa độ điểm A vào y ax ta sẽ tìm được a Đồ thị hàm số

y ax là một đường thẳng qua gốc tọa độ nên chỉ cần xác định 2 điểm của đường thẳng

Thông thường để vẽ đồ thị hàm số y ax chỉ cần xác định 1 điểm rồi vẽ đường thẳng qua điểm đó và gốc tọa độ

Một điểm thuộc đồ thị hàm số khi và chỉ khi tọa độ của nó thỏa mãn hàm số đã cho

Giải

a) Đồ thị hàm số y ax đi qua điểm A 4; 2 nên cặp số 4; 2 phải thỏa mãn

hàm số, tức là a 4 2 suy ra a 1

2

Hàm số đã cho là y 1x

2

Để vẽ đồ thị hàm số, ta cho x 4 thì y 2 vẽ

điểm A 4; 2 Đường thẳng OA là đồ thị của

hàm số y 1x

2

b) Thay tọa độ của B 2;4 vào y 1x

2 ta thấy

không thỏa mãn vì 2 1 4

2

Vậy điểm B không thuộc đồ thị của hàm số y 1x

2

Thay tọa độ của C 2;1 vào y 1x

2 ta thấy thỏa mãn vì

1

2

Vậy điểm C thuộc đồ thị của hàm số y 1x

2

Do đó chỉ có bộ ba điểm A,O,C thẳng hàng

c) Cho x 1 thì y 2 Vẽ điểm D 1;2

Đường thẳng DO là đồ thị hàm số y 2x (hình vẽ trên)

Trang 8

Ví dụ 9: Vẽ đồ thị của hàm số

2x nÕu x 0

x nÕu x 0 2

 Tìm cách giải:

Vẽ hai đồ thị y 2x khi x 0 và y 1x

2 khi x 0

Hai đồ thị kết hợp thành đồ thị cần vẽ

Giải

Đồ thị d của hàm số y1 2x khi x 0 là tia OM với M 2; 4

Đồ thị d2 của hàm số y 1x

2 khi x 0 là tia ON với N 2; 1

1

d và d2 kết hợp thành đồ thị hàm số

2x nÕu x 0

x nÕu x 0 2

Ví dụ 10: Vẽ đồ thị hàm số y 3x x

 Tìm cách giải: Theo định nghĩa về giá trị tuyệt đối của một số thực x:

x nÕu x 0

x

x nÕu x 0

Xét hàm số trên với hai trường hợp x 0và x 0

Giải

Trang 9

x nÕu x 0 nên hàm số trên trở thành

4x nÕu x 0 y

2x nÕu x 0

Đồ thị d của hàm số y1 4x khi x 0 là tia OQ gốc O đi

qua điểm Q 1;4

Đồ thị d2 của hàm số y 2x khi x 0 là tia OP gốc O đi

qua P 2;4

1

d và d2 kết hợp thành đồ thị hàm số y 3x x

C Bài tập vận dụng

13.1 Cho các cặp số x, y sau đây:

1

1 9

1

1 18

a) Hãy lập các cặp số x, y

b) Vẽ sơ đồ mũi tên

c) Các cặp số này xác định một hàm số Tại sao?

d) Hàm số đó có thể được cho bởi công thức nào?

13.2 Trong các sơ đồ sau, sơ đồ nào xác định một hàm số? Tại sao Hàm số nào được

biểu thị bằng công thức?

Trang 10

13.3 Cho hàm số y f x được xác định bởi công thức f x 3x

4 a) Chứng tỏ với x R thì f x f x

2 c) Tìm x để f x 6;f x 1,2

13.4 Hàm số y f x được xác định như sau:

2x 5 nÕu x 2,5

a) Tính f 5 ; f 2018 ;f 0 ;f 3 ;

b) Hãy viết gọn công thức trên;

c) Tính nhanh tích P f 0,5 f 1,5 f 2,5 f 99,5 ;

d) Đại lượng x có là hàm số của đại lượng y không?

13.5 Tìm tập xác định của các hàm số sau:

c) y 20163 ;

1975x

13.6 Cho hàm số y f x m2 5 x2 4 m2 2m 1

a) Tìm f 2 khi m 1;

Trang 11

b) Tìm m nếu f 2 376

13.7

a) Cho hàm số y f x 2018x2 2019

Chứng minh với mọi x R thì f x f x

b) Cho hàm số y f x 2x9 1945x

Chứng minh với mọi x R thì f x f x

13.8 Cho hình chữ nhật có chiều rộng 25cm và chiều dài 28cm Người ta tăng mỗi

chiều 15 x cm

a) Tính chu vi y của hình chữ nhật mới theo x Chứng minh đại lượng y là hàm số của đại lượng x;

b) Tập xác định của hàm số y

13.9 Đồ thị hàm số y ax đi qua điểm C 1;2

a) Xác định hệ số a và vẽ đồ thị của hàm số đó;

b) Vẽ trên cùng mặt phẳng tọa độ đồ thị hàm số y 0,5 x

13.10 Vẽ đồ thị của 2 hàm số y 3x và đồ thị hàm số y 2 nÕu x 0

2 nÕu x 0 trên cùng một hệ trục tọa độ Xác định giao điểm hai đồ thị Kiểm tra lại kết quả bằng tính toán

13.11 Cho hàm số y 2bx x

a) Vẽ đồ thị hàm số khi b 2;

b) Vẽ đồ thị hàm số khi b 0,5 (cùng trên hệ trục tọa độ của câu a)

13.12 Biết đồ thị hàm số y a a 0

a) Xác định hệ số a, và vẽ đồ thị (H) của hàm số với a vừa tìm;

b) P x ; y là một điểm trên (H) biết P P 2xP 8yP 0, xác định tọa độ của P;

c) Tìm giao điểm đồ thị hàm số trên với đồ thị (D) của hàm số y x

13.13 Gọi f là hàm xác định trên tập hợp các số nguyên và thỏa mãn các điều kiện sau

đây:

Trang 12

1) f 0 0;

2) f 1 3;

3) f x f y f x y f x y , với mọi x, y Z

Tính f 7

(Cuộc thi Olimpic Toán học thành phố Leningrat, LB Nga năm 1987)

13.14 Cho f x là hàm số thỏa mãn f 2x 1 x 12 x 13 , với mọi số thực Hãy xác định giá trị của f 31

(Cuộc thi Toán Canada mở rộng 2006)

13.15 Cho hàm số f x thỏa mãn f 2x 1 x 2013 x 2014 Tính f 4207

(Đề thi Olimpic Toán tuổi thơ cấp THCS, Đăk Lăk năm học 2013 – 2014)

HƯỚNG DẪN GIẢI – ĐÁP SỐ

13.1 a); b) Bạn đọc tự lập các cặp số và vẽ sơ đồ

c) Trong các cặp số trên ta thấy mỗi giá trị của x đều được tương ứng với một và chỉ một giá trị của y nên y là hàm số của x (Việc lập cặp số và sơ đồ mũi tên cũng sẽ chứng

tỏ điều ấy)

d) Hàm số có thể được cho bởi công thức y 1

3x với

13.2 Theo khái niệm hàm số:

- Quy tắc trong sơ đồ (a) biểu thị một hàm số Công thức y 0,5x

- Quy tắc trong sơ đồ (b) không biểu thị một hàm số vì với x 4có hai giá trị tương ứng thuộc Y

- Quy tắc trong sơ đồ (c) không biểu thị một hàm số vì có phần tử chẳng hạn 3 của tập

X không có giá trị tương ứng thuộc tập Y

- Quy tắc trong sơ đồ (d) biểu thị một hàm số Công thức y 3x

13.3

Trang 13

Vậy với x R thì f x f x

2

4

4

13.4

a) f 5 10 5 5;

b) Công thức được viết gọn là y f x 2x 5 vì theo định nghĩa

x nÕu x 0

x

x nÕu x 0 nên

2x 5 nÕu 2x 5 0 hay x 2,5

2x 5 nÕu 2x 5 0 hay x 2,5 c) P 0 vì f 2,5 0

d) Đại lượng x không là hàm số của đại lượng y vì ứng với một giá trị của y ta có hai giá trị tương ứng của x (chẳng hạn y 9 thì x 7 và x 2) nên theo định nghĩa hàm số đại lượng x không là hàm số của đại lượng y

13.5

13.6 a) Khi m 1 thì f x 4 x2 16 nên f 2 4 22 16 32

13.7

Trang 14

13.8

a) Chiều rộng mới là 25 15 x ; chiều dài mới là 28 15 x Chu vi hình chữ

y 4x 166 là hàm số vì ứng với mỗi giá trị của x ta có một giá trị tương ứng duy nhất của y

b) Tập xác định của hàm số y 4x 166 là D x x R; x 15

13.9

a) Đồ thị hàm số y ax đi qua điểm C 1;2 nên cặp số 1;2 phải thỏa mãn hàm số, tức là a.1 2 suy ra a 2 Hàm số đã cho là y 2x Vẽ điểm C 1;2 Đường thẳng

OC là đồ thị của hàm số y 2x

b) y f x

0,5x nÕu x 0 0,5 x

0,5x nÕu x 0

* Đồ thị t của hàm số y1 0,5x khi x 0 là tia OA

với A 4;2

* Đồ thị t của hàm số y2 0,5x khi x 0 là tia OB với B 4;2

Hợp của t1 và t2 là đồ thị hàm số y 0,5 x

Trang 15

13.10 y f x 3x 3x nÕu x 0

3x nÕu x 0

Đồ thị d của hàm số y1 3x khi x 0 là tia OA với

A 1;3

Đồ thị d2 của hàm số y 3x khi x 0 là tia OB

với B 1;3 ,

1

d và d2 kết hợp thành đồ thị hàm số

3x nÕu x 0

y

3x nÕu x 0

Đồ thị hàm số y 2 nÕu x 0

2 nÕu x 0 là phần đường thẳng t1 với x 0 kết hợp với phần đường thẳng t2 với x 0

Giao điểm của hai đồ thị là C 2;2

Kiểm tra với y 2 thì 2 3x nên x 2

3

13.11 Do x x nÕu x 0

x nÕu x 0 nên a) Khi b 2 hàm số trên trở thành

3x nÕu x 0

y

5x nÕu x 0

Đồ thị y 3x khi x 0 là tia d gốc O đi qua 1

P 1;3

Đồ thị y 5x khi x 0 là tia d2 gốc O đi qua Q 1;5

1

t và t hợp thành đồ thị hàm số y2 3x x

b) Khi b 0,5hàm số trên trở thành y f x x x 0 nÕu x 0

2x nÕu x 0

Đồ thị y 0 khi x 0 là tia Ox

Trang 16

Đồ thị y 2x khi x 0 là tia d gốc O đi qua M3 1;2

Tia Ox và d hợp thành đồ thị hàm số y3 x x

13.12

a) Đồ thị (H) của hàm số y a

x a 0 đi qua điểm

Hàm số đã cho lày 1

x

Vẽ đồ thị:

Vẽ các điểm x; y và nối lại được: Đồ thị hàm số y 1

x là hai nhánh đường cong

1

h nằm ở góc phần tư thứ II và h2 nằm ở góc phần tư thứ IV

b) P nằm trên đồ thị hàm số y 1

x nên yP và xP thỏa mãn biểu thức trên nghĩa là

P

P

1

y

x Do 2xP 8yP nên

2

P

1

x Với xP 2 thì yP 0.5; xP 2 thì yP 0.5

Ta có hai điểm P 2; 0.5 và 1 P2 2;0.5

c) Đồ thị (D) của hàm số y f x x x nÕu x 0

x nÕu x 0 gồm 2 tia OM và ON với

M 2;2 ; N 2;2 Hai đồ thị (D) và (H) cắt nhau tại I 1;1

13.13 Áp dụng lần lượt các tính chất đã cho ta có:

Trang 17

Vậy f 7 843

13.14 Ta có: 31 2x 1 x 15 Vậy f 31 15 12 15 13 84

13.15 Ta có: 4027 2x 1 x 2013 Vậy f 4027 0