4 Dạng 2 : Tìm giá trị tham số để hàm số luôn tăng đồng biến, luôn giảm nghịch biến trên một khoảng cho trước.. Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị C tại giao điểm của C với trục
Trang 1Trường THPT Ernst Thälmann Tổ Toán- Nhóm Toán 12
TÀI LIỆU HỌC TẬP
HK1
Năm học 2014-2015 Lưu hành nội bộ
Trang 2MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: ỨNG DỤNG CỦA ĐẠO HÀM TRONG KHẢO
SÁT VÀ VẼ ĐỒ THỊ HÀM SỐ 4
TÍNH ĐƠN ĐIỆU CỦA HÀM SỐ 4
Dạng 1 : Xét tính đơn điệu [tăng (đồng biến), giảm(nghịch biến)] 4
Dạng 2 : Tìm giá trị tham số để hàm số luôn tăng (đồng biến), luôn giảm (nghịch biến) trên một khoảng cho trước 5
CỰC TRỊ CỦA HÀM SỐ 7
Dạng 1 : Bài tập tìm cực trị 8
Dạng 2 : Bài tập về số lượng cực trị 8
Dạng 3 : Bài tập về vị trí đạt cực trị 9
[NC] Một số bài tập cực trị sử dụng Định lý Viet 10
GIÁ TRỊ LỚN NHẤT (GTLN) VÀ GIÁ TRỊ NHỎ NHẤT (GTNN) CỦA HÀM SỐ 12
Dạng 1 : GTLN-GTNN trên một đoạn 13
Dạng 2 : GTLN-GTNN trên một khoảng 14
Dạng 3 : Tìm GTLN-GTNN bằng cách đặt ẩn mới 14
[NC] Một số bài GTLN-GTNN nâng cao 15
ĐƯỜNG TIỆM CẬN 15
Dạng 1 : Xác định tiệm cận đứng và tiệm cận ngang của hàm nhất biến 16
Một số câu hỏi khác liên quan đến tiệm cận 16
KHẢO SÁT SỰ BIẾN THIÊN và VẼ ĐỒ THỊ CỦA HÀM SỐ 17
Dạng 1 : Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số bậc 3 18
Dạng 2 : Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số trùng phương 18
Dạng 3 : Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số nhất biến 18
Dạng 4 [NC]: Đồ thị hàm số chứa dấu trị tuyệt đối 18
CÁC VẤN ĐỀ VỀ HÀM SỐ 19
Vấn đề 1 : Sự tương giao giữa 2 đồ thị 19
Vấn đề 2 : Biện luận số nghiệm của phương trình cho trước bằng đồ thị 21
Vấn đề 3 : Phương trình tiếp tuyến 23
TỔNG HỢP CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN LIÊN QUAN ĐẾN TỪNG LOẠI HÀM SỐ 28
BÀI TẬP TỔNG HỢP 30
Trang 3Tài liệu học tập Toán 12- HK1
CHƯƠNG 2: MŨ- LOGARIT 34
MỘT SỐ VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ LŨY THỪA, LOGARIT, HÀM SỐ MŨ, HÀM SỐ LOGARIT 34
Vấn đề 1: Lũy thừa 34
Vấn đề 2: Hàm số lũy thừa 35
Vấn đề 3: Logarit 36
Vấn đề 4: Hàm số mũ- hàm số logarit 38
PHƯƠNG TRÌNH MŨ và PHƯƠNG TRÌNH LOGARIT 40
Vấn đề 1 : Phương trình mũ 40
Vấn đề 2 : Phương trình logarit 43
BẤT PHƯƠNG TRÌNH MŨ và BẤT PHƯƠNG TRÌNH LOGARIT 45
Vấn đề 1 : Bất phương trình mũ 45
Vấn đề 2 : Bất phương trình logarit 48
CHƯƠNG 3: KHỐI ĐA DIỆN 59
Vấn đề 1 : Thể tích khối chóp 59
Dạng 1 : Khối chóp có cạnh bên vuông góc với đáy .60
Dạng 2 : Khối chóp có mặt bên vuông góc với mặt đáy .62
Dạng 3 : Khối chóp đều .64
Dạng 4 : Khối chóp tam giác và phương pháp tỉ số thể tích 66
Vấn đề 2 : Thể tích khối lăng trụ 68
Dạng 1 : Khối lăng trụ đứng, biết chiều cao hoặc cạnh đáy 69
Dạng 2 : Lăng trụ đứng có góc giữa đường chéo và mặt đáy 70
Dạng 3 : Lăng trụ đứng có góc giữa 2 mặt phẳng .71
Dạng 4: [NC] Lăng trụ xiên 72
CHƯƠNG 4: KHỐI NÓN- KHỐI TRỤ- KHỐI CẦU 75
Vấn đề 1 : Mặt nón-khối nón 75
Vấn đề 2 : Mặt trụ- khối trụ 77
Vấn đề 3 : Mặt cầu- Khối cầu 79
Bài tập tổng hợp và nâng cao 81
Trang 4GIẢI TÍCH
CHƯƠNG 1: ỨNG DỤNG CỦA ĐẠO HÀM TRONG KHẢO SÁT VÀ
VẼ ĐỒ THỊ HÀM SỐ
Định
nghĩa
Cho hàm số y = f(x) xác định trên khoảng (a, b)
Hàm số y = f(x) đồng biến (tăng) trên (a, b)
Dạng 1 : Xét tính đơn điệu [tăng (đồng
biến), giảm(nghịch biến)]
Bài 1 Xét sự đồng biến, nghịch biến của các hàm số sau:
Trang 5Tài liệu học tập Toán 12- HK1
Bài 2 Tìm tham số để các hàm số sau luôn đồng biến (tăng)
trên từng khoảng xác định (miền xác định) :
Bài 3 Tìm giá trị tham số để các hàm số sau luôn nghịch biến
(giảm) trên từng khoảng xác định (miền xác định) : a/ y x3 3x2mx3; b/ y 2x3 (b 1)x23x1; c/ y mx3x2 x 2m; d/ y ax 3 (a 3)x2 x 2;
Trang 6Bài 5 [NC] Thực hiện từng yêu cầu sau :
a/ [ĐH 2013- Khối A,A 1 ]: Cho hàm số y x3 3x23mx1(1),với m là tham số thực Tìm m để hàm số (1) nghịch biến trên
khoảng (0;);
b/ Tìm m để hàm số y x 33x2(m1)x4 nghịch biến trên khoảng ( 1;1) ;
Trang 7Tài liệu học tập Toán 12- HK1
(1) Tìm tất cả các giá trị của tham số m để
hàm số (1) nghịch biến trên khoảng ( ;1) ;
g/ y x 33x2mx m nghịch biến trên một khoảng có độ dài
Giả sử hàm số y f x ( ) có đạo hàm trên 1 lân cận của điểm x 0
(có thể không có đạo hàm tại x ) Nếu khi x qua 0 x , đạo hàm đổi 0
dấu thì điểm x là 1 điểm cực trị.0
Trang 8Cụ thể :
/ 0 //
0
( ) 0( ) 0
0
( ) 0( ) 0
h/ y ( k 1)x3kx22x1
Bài 8 Chứng minh các hàm số sau luôn có cực đại và cực tiểu
(luôn có cực trị) với mọi giá trị của tham số :
a/ y x 33mx23(m21)x m 3;
Trang 9Tài liệu học tập Toán 12- HK1
b/ y x3 kx22x k ; c/ 1 3 2
3
y x kx x k; d/y2x33(2m1)x26 (m m1)x1
Bài 9 Hãy thực hiện từng yêu cầu dưới đây :
Trang 11Tài liệu học tập Toán 12- HK1
e/ Cho hàm số y 1x3 mx2 mx 1
3
, với m là tham số thực Xác định m để hàm số đã cho đạt cực trị tại x x1, 2 sao cho
Trang 12h/ Cho hàm số y 1x4 (3m 1)x2 2(m 1)
4
(Cm) Tìm m để đồ thị (Cm) có 3 điểm cực trị tạo thành một tam giác có trọng tâm
là gốc toạ độ O;
i/ Tìm các giá trị của m để hàm sốy2x3mx212x13 có hai
điểm cực trị cách đều trục tung;
j/ CĐ 2009: Cho hàm số y x 3(2m1)x2 (2 m x) 2 (1) Tìm các giá trị của m để hàm số (1) có cực đại, cực tiểu và các điểm cực
trị của hàm số (1) có hoành độ dương;
l/ [ĐH 2012- Khối A,A 1 ]: Cho hàm số y x 42(m1)x2m2 (1)
với m là tham số thực Tìm m để đồ thị của hàm số (1) có ba điểm
cực trị tạo thành ba đỉnh của một tam giác vuông;
Số M được gọi là Giá trị lớn nhất (GTLN) của hàm số trên D
( ) ,: ( )
Trang 13Tài liệu học tập Toán 12- HK1
Số m được gọi là Giá trị nhỏ nhất (GTNN) của hàm số trên D
( ) ,: ( )
Giải phương trình f’(x) = 0 nghiệm x1, x2, xn [a , b] (loại
bỏ những nghiệm không thuộc [a , b])
Tính f(x1), f(x2), , f(xn), f(a), f(b)
GTLN = Max(f(x1), f(x2), , f(xn), f(a), f(b))
GTNN = Min (f(x1), f(x2), , f(xn), f(a), f(b))
Trường hợp 2: Lập bảng biến thiên của hàm số f(x) trên (a , b)
Tìm MXĐ=> hàm số liên tục và xác định trên khoảng ( ; )a b
x trên [0; 7]
Trang 14Bài 13 Tìm GTLN-GTNN của các hàm số sau (nếu có):
a/ y x 2 6x; b/ y x 4 x 3; c/ y 5 2x 4 10x; d/ 2
Bài 15 Tìm GTLN-GTNN của các hàm số sau (nếu có): a/ ysin2x2sinx2; b/ y 2sin 22 x5sin2x3;
c/ycos2xcosx5; d/ y 2cos2x2(1 cos ) 9 x ; e/y2sin2 xcosx1; f/ ycos2x3sinx7;
x
;
Trang 15Tài liệu học tập Toán 12- HK1
i/ ycosx2 cos 2x; j/ ycos2x2sinx1;
k/ ysin4xcos2x1; l/ ; ycos4 x2sin2x1
m/ ysin3xcos2xsinx1;
n/ ycos3x6cos2x9cosx5
[NC] Một số bài GTLN-GTNN nâng cao
Bài 16 Hãy thực hiện từng yêu cầu sau:
a/ [TN-THPT 2012]: Tìm các giá trị của tham số m để GTNN của
Trang 162 Tiệm cận ngang (TCN): Là đường tiệm cận cùng phương với
cận ngang của hàm nhất biến
Bài 17 Tìm TCĐ và TCN của các hàm số sau :
y
x
Một số câu hỏi khác liên quan đến tiệm cận
Bài 18 Thực hiện từng yêu cầu sau:
Trang 17Tài liệu học tập Toán 12- HK1
có đồ thị (C) Cho điểm M x y thuộc 0( ; )0 0
đồ thị (C) Tiếp tuyến của (C) tại M cắt tiệm cận của (C) tại các 0
điểm A và B Chứng minh M là trung điểm của đoạn thẳng AB; 0
e/ Cho hàm số
1
x y x
(C) Viết phương trình tiếp tuyến d của (C)
sao cho d và hai tiệm cận của (C) cắt nhau tạo thành một tam giác
Kết luận về bảng biến thiên
Điểm đặc biệt (bảng giá trị)
Vẽ đồ thị
Chú ý: Khi lấy điểm đặc biệt:
Đối với hàm bậc 3: phải cho x=0 y ?
Đối với hàm nhất biến: cho x=0 y ?, cho y=0 x ?
Trang 18Bài 20 Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của các hàm số : a/ yx42x22; b/ y (x 1) (2 x1)21;
Bài 21 Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của các hàm số :
211
; f/
113
y x
Dạng 4 [NC]: Đồ thị hàm số chứa dấu trị tuyệt đối
Bài 22 Hãy thực hiện từng yêu cầu cho dưới đây:
a/ Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số ( ):C y x 33x21
Từ đó, suy ra đồ thị của các hàm số ( ) :C y x1 33x2 1 và
2
( ) :C y x 3x 1;
Trang 19Tài liệu học tập Tốn 12- HK1
b/ Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số
Vấn đề 1 : Sự tương giao giữa 2 đồ thị
Bài 23 Tìm giá trị tham số m để đồ thị của hàm số :
x cắt đường thẳng ( ):D y m x tại 2 điểm phân biệt;
e/ y x 3mx2mx1 cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt
Chứng minh rằng với mọi m, đường thẳng
d y x m: luơn cắt (C) tại 2 điểm phân biệt A, B
Bài 24 [NC] Hãy thực hiện theo từng yêu cầu sau :
Trang 20a/ Tìm m để đồ thị hàm số y(x2)(x2mx m 23) cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt.;
b/ Cho hàm số ( ) : y 1
1
x C
x
Cho đường thẳng d y: 2x m Tìm m để (d) cắt (C) tại hai điểm phân biệt A và B Khi đó tìm m
để độ dài đoạn AB nhỏ nhất.;
c/ Cho hàm số y x 3 3x2 2 Tìm các giá trị của tham số m để
đường thẳng d y m x: ( 2) 2 cắt đồ thị (C) tại 3 điểm phân biệt A(2; –2), B, D sao cho tích các hệ số góc của tiếp tuyến tại B và D
với đồ thị (C) đạt giá trị nhỏ nhất.;
d/ [ĐH 2010- Khối A]: Cho hàm số y x 32x2 (1 m x m) (1)
Tìm m để đồ thị hàm số (1) cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt có
hoành độ x x x thỏa mãn điều kiện 1, ,2 3 2 2 2
Tìm k để đường
thẳng y kx 2k1 cắt đồ thị (C) tại 2 điểm phân biệt A, B sao
cho khoảng cách từ A và B đến trục hoành bằng nhau;
g/ [DỰ BỊ 2 ĐH 2010-Khối D]: Cho hàm số y x3 3x24 (C) Tìm m để đường thẳng :d y m x ( 1)cắt (C) tại ba điểm phân biệt ( 1;0)
M và A, B sao cho MA = 2MB;
1
x y x
Tìm m để đường
thẳng y 2x m cắt đồ thị (C) tại hai điểm phân biệt A, B sao
cho tam giác OAB có diện tích bằng 3 (O là gốc tọa độ);
i/ ĐH 2008- Khối D: Cho hàm số y x 33x24 (1) Chứng minh rằng mọi đường thẳng đi qua (1;2)I và có hệ số góc
Trang 21Tài liệu học tập Toán 12- HK1
k k đều cắt đồ thị hàm số (1) tại ba điểm phân biệt I, A, B
đồng thời I là trung điểm của đoạn thẳng AB;
j/ ĐH CĐ 2006- Khối D: Cho hàm số y x 33x2 Gọi d là đường thẳng đi qua điểm A(3;20) và có hệ số góc là m Tìm m
để đường thẳng d cắt đồ thị (C) tại 3 điểm phân biệt
Vấn đề 2 : Biện luận số nghiệm của phương trình cho trước bằng đồ thị
Bài 25 Cho hàm số y x 33x1 có đồ thị (C)
a/ Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C)
b/ Biện luận theo k số nghiệm của phương trình x33x2k0
a/ Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C)
b/ Biện luận theo m số nghiệm của phương trình
a/ Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C)
b/ Tìm m để phương trình x42x2 m 0 có 4 nghiệm phân biệt
Bài 30 Cho hàm số y x4 (2 m x) 2 1 m
Trang 22a/ Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) ứng với m0
b/ Dựa vào đồ thị ( )C , biện luận theo k số nghiệm của phương
trình: 2x44x2 2 2k
Bài 31 Cho hàm số yx33x2 (C)
a/ Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số
b/ Tìm các giá trị của tham số m để phương trình
2x 6x m 0có 3 nghiệm phân biệt
Bài 32 Cho hàm sốy2x33x21 (C)
a/ Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số
b/ Biện luận theo m số nghiệm thực của phương trình
1 Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số
2 Biện luận theo m số nghiệm của phương trình:
c/ ĐH 2009- Khối B: Cho hàm số y2x44 (1)x2
1 Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số (1)
2 Với các giá trị nào của m, phương trình x x2 2 2 m có
đúng 6 nghiệm thực phân biệt?
d/ ĐH CĐ 2006- Khối A: 1 Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị
của hàm số y2x39x212x4
2 Tìm m để phương trình sau có 6 nghiệm phân biệt:
2 x 9x 12x m
Trang 23Tài liệu học tập Toán 12- HK1
Vấn đề 3 : Phương trình tiếp tuyến
Cho hàm sốy f x ( ) có đồ thị (C) và cho điểm M x y( , ) ( )o 0 C ,
Dạng 1 : Biết thông tin về tiếp điểm
Bài 34 Viết phương trình tiếp tuyến tại các điểm thuộc đồ thị
cho trước :
a/ ( ) :C y3x35x21, (1; 1)A ; b/
3 4 2( ) : ,B(2; )
Bài 36 Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị (C) tại giao
điểm của (C) với trục tung (x=0):
Trang 24Bài 38 Viết phương trình tiếp tuyến với (C) tại giao điểm của
(C) với trục hoành (y=0):
Dạng 2 : Biết thông tin về hệ số góc
Bài 39 Viết phương trình tiếp tuyến với đường cong (C) biết tiếp tuyến có hệ số góc k : tt
Trang 25Tài liệu học tập Toán 12- HK1
4 2
Trang 26 Dạng 3 : Tiếp tuyến tại giao điểm của đường cong với các đường cong, đường thẳng khác
Bài 42 Viết phương trình tiếp tuyến của đường cong (C) với : a/ ( ):C y x 3 6x211 3x tại giao điểm của (C) với đường thẳng
tại giao điểm của (C) với đường thẳng
d x y: 0 biết giao điểm có hoành độ nguyên.;
f/ ( ):C y x 43x23 tại giao điểm của (C) với đường
thẳngd y: 1biết tiếp điểm có hoành độ dương
Bài 43 [NC] Viết phương trình tiếp tuyến biết tiếp tuyến đi
qua (kẻ từ) điểm cho tương ứng : a/ yx4x2 , A(0, –1); b/ yx36x29x3, B(2, –1);
Trang 27Tài liệu học tập Toán 12- HK1 a/ Cho hàm số y x3 3x22 có đồ thị (C) Viết phương trình tiếp tuyến của (C) sao cho tiếp tuyến đó có hệ số góc lớn
nhất;
b/ [ĐH CĐ 2004- Khối B]: Cho hàm số 1 3 2 2 3
3
y x x x có
đồ thị (C) Viết phương trình tiếp tuyến của (C) tại điểm x0
thỏa phương trình f x//( ) 0 và chứng minh rằng cũng là
tiếp tuyến của (C) có hệ số góc nhỏ nhất;
c/ Cho hàm số y 2x3 3x2 1 có đồ thị (C) Tìm trên (C) những điểm M sao cho tiếp tuyến của (C) tại M cắt trục tung
tại điểm có tung độ bằng 8;
d/ Cho hàm số y x 4 2mx2m (1) , m là tham số Gọi A là một điểm thuộc đồ thị hàm số (1) có hoành độ bằng 1 Tìm m
có đồ thị (C) Viết phương trình tiếp
tuyến của (C), biết khoảng cách từ điểm I(1; 2) đến tiếp tuyến bằng 2;
Trang 28h/ [ ĐH 2009- Khối A]: Cho hàm số 2 (1)
x y x
i/ [ ĐH CĐ 2007- Khối D]: Cho hàm số 2
1
x y x
GTLN-GTNN Trên đoạn: Giải y/ 0 rồi so sánh giá trị
Trên khoảng: Giải y/ 0, rồi kẻ bảng biến thiên
Trang 29Tài liệu học tập Toán 12- HK1
Xét phương trình hoành độ giao điểm
Số nghiệm bằng số giao điểm
Đưa phương trình đã cho về phương trình hoành
độ giao điểm của ( ):C y f x ( )và đt d: y=? (song song với trục hoành) Dựa vào
GTLN-GTNN Trên đoạn: Giải y/ 0 rồi so sánh giá trị
Trên khoảng: Giải y/ 0, rồi kẻ bảng biến thiên
Đưa phương trình đã cho về phương trình hoành
độ giao điểm của ( ):C y f x ( )và đt d: y=? (song song với trục hoành) Dựa vào
Trang 30GTLN-GTNN Trên đoạn: Giải y/ 0 rồi so sánh giá trị
Trên khoảng: Giải y/ 0, rồi kẻ bảng biến thiên
0
( ) 0
f x c) Biện luận số nghiệm của phương trình
Trang 31Tài liệu học tập Toán 12- HK1
4 2 2
y x ax a
f) Tìm GTLN-GTNN của hàm số ycos2xsinx2 g) Tìm GTLN-GTNN của hàm số y x2 3x 4 5 h) Tìm cực trị và các khoảng đơn điệu của hàm số
Bài 47
2
x y x
x a giảm trên từng khoảng
xác định
d) Tìm GTLN-GTNN của hàm số 1
2
x y x
Trang 32f) Tìm m để (C cắt m) ( ):C/ y x 3x21 tại 2 điểm phân biệt
g) Với giá trị nào của k, phương trình
a) Khảo sát và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m0
b) Dùng đồ thị (C) biện luận theo a số nghiệm của:
24
x
[ 3;5]
e) Viết phương trình tiếp tuyến với (C) biết tiếp tuyến có
hệ số góc bằng 3 và tiếp điểm có hoành độ nguyên
b) Viết phương trình tiếp tuyến với (C) tại điểm có tung
độ bằng 2
c) Tìm m để hàm số luôn đồng biến trên từng khoảng xác
định
d) Tìm m để ( C cắt đường thẳng : m) d y x 2 tại 2 điểm phân biệt
Trang 33Tài liệu học tập Toán 12- HK1
x trên đoạn
[1;5]
Trang 34=a , a
Trang 35Tài liệu học tập Tốn 12- HK1
b b b ; c/
4 3
1 Khái niệm : Hàm số y = x,R, đƣợc gọi là hàm số lũy thừa
Chú ý: Tập xác định của hàm số này tùy thuộc vào cụ thể N* thì TXĐ là R
Trang 37Tài liệu học tập Toán 12- HK1
N1
Chú ý: Công thức đổi cơ số
Logarit thập phân và logarit tự nhiên
a Logarit thập phân là logarit cơ số 10
( log 10 x thường được viết là logx hay lgx )
b Logarit tự nhiên là logarit cơ số e ( log e x được viết là lnx )
log 5
9 ; d/ 1 log 4 5
( )
1 log 10 3
9 ;
Trang 38g/ 3 4log 2 8
2 ; h/ 2 3log 2 5
1 log 3 3log 5 2
d/ Dlog 2425 với alog 15, 5 blog 1812 ;
e/ Alog 503 với alog 15, 3 blog 103
Hàm số y = log , đƣợc gọi là hàm số logarit cơ số a
Đạo hàm của hàm số logarit:
Trang 39Tài liệu học tập Toán 12- HK1
u a
1(ln ) 'x
Trang 40e/ log3 1log 9 log 5 log 23 3 3