- Tìm giao điểm của đồ thị với các trục toạ độ, các điểm đặc biệt và biểu diễn chúng lên hệ trục toạ độ.. - Tìm giao điểm của đồ thị với các trục toạ độ, các điểm đặc biệt và biểu d
Trang 1
I KHẢO SÁT VÀ VẼ ĐỒ THỊ HÀM SỐ
1 Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số trùng phương
y ax = 4+ bx2+ c a , ( ≠ 0).
1.Tập xác định: D = R.
2 Sự biến thiên:
* Chiều biến thiên:
- Đạo hàm y' = 4ax 3 + 2bx = 2x(2ax 2 + b).
- Xét dấu y' từ đó suy ra sự đồng biến,
nghịch biến của hàm số.
* Cực trị:
- Nếu qua x 0 mà y' đổi dấu từ (+) sang (-)
thì hàm số đạt cực đại tại x 0 ; y CĐ = y(x 0 ).
- Nếu qua x 0 mà y' đổi dấu từ (-) sang (+)
thì hàm số đạt cực tiểu tại x 0 ;y CT = y(x 0 ).
* Giới hạn:
x
a
a
→±∞
+∞ >
* Bảng biến thiên:
3 Vẽ đồ thị:
- Biểu diễn các điểm cực trị (nếu có) lên hệ
trục toạ độ.
- Tìm giao điểm của đồ thị với các trục toạ
độ, các điểm đặc biệt và biểu diễn chúng
lên hệ trục toạ độ.
* Lưu ý:
+) Khoảng phải chứa +∞, y’ luôn cùng dấu a
Ví dụ 1: Khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số y=x4−2x2−3
Giải:
1 Tập xác định: D = ¡ (y= f x( )=x4−2x2−3)
2 Sự biến thiên:
* Chiều biến thiên:y'=4x3−4x= 0 ⇔ x= ± 1 hoặc x = 0
⇒Hàm số đồng biến trên các khoảng ( 1;0)− và (1;+∞); hàm số nghịch biến trên các khoảng (−∞ −; 1) và (0;1).
* Cực trị:
Hàm số đạt cực đại tại x = 0; y CĐ =f(0)= –3
Hàm số đạt cực tiểu tại hai điểm :
xCT = − ⇒ 1 y CT = f(− 1 )= – 4 và xCT = 1 ⇒ y CT = f(1 )= – 4
* Giới hạn: limx→−∞y= +∞ lim
→+∞ = +∞
* Bảng biến thiên:
•
3 Đồ thị:
Ta có:
3
x
x x
x
= −
− − = ⇔
=
Đồ thị cắt Ox tại điểm:
( − 3;0) và ( 3;0) y(0)=-3 nên đồ thị cắt Oy tại điểm: (0;-3).
2 1
-1
-2 -3
-4
-6 -4 -2 -1 2 4 6
f x( ) = x 4 -2⋅x 2 -3
1
-3
2 Khảo sát và vẽ đồ thị hàm phân thức :
y ax b(ac 0)
cx d
+
1 Tập xác định: D = R x\{ }0 với 0 d
x c
= −
2 Sự biến thiên:
* Chiều biến thiên: ( )2
ad cb y
cx d
−
′ =
- Nếu y' > 0 thì hàm số đồng biến trên mỗi khoảng (
0
; x
−∞ ) ,(x0 ; + ∞ ).
- Nếu y' < 0 thì hàm số nghịch biến trên mỗi khoảng
(−∞; x0),(x0;+ ∞).
* Cực trị: Hàm số không có cực trị.
* Giới hạn và tiệm cận:
- Tìm các giới hạn khi x→ ±∞ →,x ( )x0 ±
- Đồ thị hàm số nhận đường thẳng x = x0 làm tiệm
cận đứng và đường thẳng
y = a
c làm tiệm cận ngang.
* Bảng biến thiên:
3 Đồ thị
- Vẽ các đường tiệm cận lên hệ trục toạ độ.
- Tìm giao điểm của đồ thị với các trục toạ độ, các
điểm đặc biệt và biểu diễn chúng lên hệ trục tọa độ.
Ví dụ 1: Khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số y = 2 1
1
x x
−
−
1 Tập xác định: D = ¡ \{1}
2 Sự biến thiên của hàm số
* Chiều biến thiên: 2
1
( 1)
x
−
= < ∀ ∈
− Hàm số nghịch biến trên các khoảng (−∞ ;1) và (1; + ∞).
* Cực trị: Hàm số không có cực trị
* Giới hạn và tiệm cận:
lim 2
x
y
→+∞ =
; lim 2
x
y
→−∞ =
=> Đồ thị hàm số nhận đường thẳng y=2 làm tiệm cận ngang
lim lim ; lim lim
=>Đồ thị hàm số nhận đường thẳng x=1 làm tiệm cận đứng
PHẦN I : HÀM SỐ VÀ ĐỒ THỊ
Trang 23 Đồ thị
- Giao của đồ thị hàm số và Ox: y=0=>x=1/2
- Giao của đồ thị hàm số và Oy: x=0=>y=1
- đồ thị hàm số nhận điểm I(1;2) làm tâm đối xứng.
3 Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số bậc ba y ax = 3 + bx 2 + + cx d a , ≠ 0
a) Các bước khảo sát :
1 Tập xác định: D = R.
2 Sự biến thiên:
* Chiều biến thiên:
- Đạo hàm y' = 3ax2 + 2bx + c
- Xét dấu y' từ đó suy ra sự đồng biến,
nghịch biến của hàm số
* Cực trị:
- Nếu qua x0 mà y' đổi dấu từ (+) sang (-) thì
hàm số đạt cực đại tại x0 ; yCĐ = y(x0)
- Nếu qua x0 mà y' đổi dấu từ (-) sang (+) thì
hàm số đạt cực tiểu tại x0 ;yCT = y(x0)
* Giới hạn:
x
a
ax bx cx d
a
→+∞
+∞ >
+ + + = −∞ <
x
a
ax bx cx d
a
→−∞
−∞ >
* Bảng biến thiên:
3 Vẽ đồ thị:
- Biểu diễn các điểm cực trị (nếu có) lên hệ
trục toạ độ
- Tìm giao điểm của đồ thị với các trục toạ
độ, các điểm đặc biệt và biểu diễn chúng
lên hệ trục toạ độ
b) Một số tính chất ( sử dụng cần chưa chứng minh)
* Điểm uốn là tâm đối xứng
* Điểm uốn là trung điểm của đọan thẳng nối điểm cực
đại và cực tiểu
* Đồ thì luôn cắt trục hoàn tại ít nhất một điểm và nhiều
nhất 3 điểm
* Nếu y’ = 0 có hai nghiệm phân biệt thì hàm số có 1
điểm cực đại và cực tiểu , khi đó
Ví dụ:Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số y = -x 3 + 3x 2 +1
Giải:
1.Tập xác định: D = R.
2 Sự biến thiên:
* Chiều biến thiên:
- Ta có : y’ = -3x2 + 6x y’ = 0 ⇔ x = 0 hoặc x = 2 Dấu y’ :
Hàm số đồng biến trên các khoảng (-∞; 0) và (2;+∞) Hàm số nghịch biến trên khoảng (0; 2)
* Cực trị:
Hàm số đạt cực đại tại x = 2, yCĐ = 5 Hàm số đạt cực tiểu tại x = 0, yCT = 1
* Giới hạn:
→−∞ = +∞ →+∞ = −∞
* Bảng biến thiên:
Tài liệu lưu hành nội bộ “Ôn tập môn Toán cho học sinh lớp 1,2 thi tốt nghiệp
Trang 3
* Nếu y’ = 0 có nghiệm kép hoặc vô nghiệm thì hàm số
không có cực trị
3 Vẽ đồ thị:
- Giao trục tung tại điểm (0;1)
- Đi qua điểm (-1;5), (3;1) +) Đồ thị hàm số nhận điểm (1; 3) làm tâm đối xứng
SƠ ĐỒ CHUNG VỀ KHẢO SÁT HÀM SỐ
1 Tập xác định.
Tìm TXĐ của hàm số.
2 Sự biến thiên.
* Xét chiều biến thiên của hàm số:
+ Tính y’
+ Tìm các điểm xi: f’(xi)=0 hoặc f’(xi) không xác
định
+ Xét dấu y’ và suy ra chiều biến thiên của hàm
số
* Tìm cực trị
* Tìm các giới hạn tại vô cực, các giới hạn vô cực
suy ra tiệm cận (nếu có)
* Lập bảng biến thiên
(Ghi các kết quả tìm được vào bảng biến thiên)
3 Đồ thị:
Dựa vào bảng biến thiên và các yếu tố xác định
ở trên để vẽ đồ thị
Xác định thêm một số điểm đặc biệt khác
BÀI TẬP:
Bài 1: Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số
a)y = f x ( ) = + x3 3 x2− 4 ; b)y f x = ( ) = − + x3 3 x
c) y = f x ( ) = − x3 1 ; d) y f x = ( ) = − 2 x3+ 3 ; e)
3 3 2 4
y x = − x + ; f) y x= −3 3x2+9x+1
Bài 2: Khảo sát và vẽ đồ thị các hàm số
a) 2 1
1
x y x
+
=
− ; b)
1
x y x
+
= + ; c)
1
y x
=
Bài 3: Khảo sát và vẽ đồ thị các hàm số
( )
y = f x = x + x − ; b) y = f x ( ) = x4− 2 x2 ; c) y = f x ( ) = x4+ x2
Bài 4: Khảo sát và vẽ đồ thị các hàm số
a) y = x2− 2 x + 3 ; b) 2 1
1
x y x
+
= +
c)
1
x
y e = +
; d) y sin( )
3
x π
với x∈[0;3π]
II.CÁC BÀI TOÁN ỨNG DỤNG HÀM SỐ THƯỜNG GẶP
Bài toán 1: Viết phương trình tiếp tuyến tại điểm trên đồ thị
PHƯƠNG PHÁP:
* Hàm số y = f(x) có đồ thị (C), điểm Mo(xo;yo) thuộc (C) Tiếp tuyến tại Mocó hệ số góc k=f’(xo)và có phương trình :
y – yo = f’(xo)(x – xo)
• Để viết phương trình tiếp tuyến trên cần xác định: xo , yo và f’(xo)
Ví dụ 1: Cho đường cong (C) y = x3
Viết phương trình tiếp tuyến với đường cong :
a.Tại điểm A(-1 ; -1)
b.Tại điểm có hoành độ bằng –2
c.Tại điểm có tung độ bằng –8
Giải:
y = f(x) = x3 , f’(x) = 3x2 xác định trên R
a) Ta có A(-1 ; -1) thuộc (C)
xo = - 1 , yo = - 1 , f’(-1) = 3
Vậy tiếp tuyến : y + 1 = 3(x + 1)
hay y = 3x + 2
b)Ta có x0= -2⇒ yo= f( 2)− = −8 f '( 2) 12− =
⇒ Phương trình tiếp tuyến là :
y = 12(x+2) – 8 hay y =12x + 16
c)Ta có tung độ y0= –8
⇔ f(x0)= – 8 ⇔ 3
0
x = – 8 ⇔ x0= – 2
Ví dụ 3: Cho hàm số 2x 1
y
x 2
+
=
− (C) Viết phương trình
tiếp tuyến của đồ thị (C),biết hệ số góc của nó bằng -5
Giải:
* Tiếp tuyến tại điểm (xo; yo)
có hệ số góc bằng –5 khi chỉ khi :
0
5
5 (x 2)
− ⇔ x0 = 3 hay x0 = 1
* Với x0 = 3 ⇒ y0 =f (3) = 7 và y’(3) = –5 Phương trình tiếp tuyến cần tìm là: y – 7= –5(x –3) hay y = –5x + 22
* Với x0 = 1⇒ y0(1) = -3 và y’(1) = –5 Phương trình tiếp tuyến cần tìm là: y + 3 = -5(x – 1) hay y = -5x + 2
* Vậy có 2 tiếp tuyến có hệ số góc là k = –5 là
Trang 4⇒ f’(x0)=12
⇒ Phương trình tiếp tuyến là:
y = 12(x+2) – 8 hay y = 12x + 16
d1 : y = –5x + 22 và d2: y = -5x + 2
Ví dụ 3: Cho đường cong (C) y = x3 Viết phương trình
tiếp tuyến tại các điểm trên (C):
a) Biết tiếp tuyến song song với đường thẳng
y = 3x + 1
b*)Biết tiếp tuyến vuông góc với đường thẳng
(d) : 2x + 3y – 4 = 0
Giải:
Ta có : y = f(x) = x3 , f’(x) = 3x2 xác định trên R
a) Vì tiếp tuyến song song với y = 3x + 1
Hệ số góc của tiếp tuyến bằng 3
⇔f’(x0) = 3 ⇔ 3.x20 = 3 ⇔ x0 = ±1
Với xo=1 ⇒f(xo)=1 ⇒ Phương trình tiếp tuyến là: y
= 3(x –1) + 1 hay y = 3x – 2 ( thỏa nãn)
Với x0=-1 ⇒ f(x0)= –1 ⇒
Phương trình tiếp tuyến là:
y = 3(x +1) –1 hay y = 3x + 2 ( thỏa nãn)
Ví dụ 4 Cho hàm số y = 1 3
3x − x+ có đồ thị (C) Viết phương trình tiếp tuyến của (C) biết tiếp tuyến cắt
tia Ox và tia Oy lần lượt tại A và B sao cho OB = 2OA
Giải:
Hệ số góc của tiếp tuyến :
k= tanα = – OB
OA= – 2
Giả sử (xo;yo) là các tiếp điểm
⇒f’(xo) = xo – 2 = – 2 ⇔ xo = 0 ⇒ yo = f(0) = 3
Vậy tiếp tuyến : y – 3 = – 2(x – 0) hay y = –2x + 3
BÀI TẬP:
Bài 1:Cho hàm số y= f x( )= −2x3+3 (C).Viết phương trình tiếp tuyến của (C) tại điểm A nằm trên (C) có hoành độ bằng -1
ĐS: y = − − 6 x 1
Bài 2:Cho hàm số y = f x ( ) = − x3 1.Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị tại giao điểm của nó với trục Ox
ĐS: y=3x−3
Bài3 :Cho hàm số y = f x ( ) = x4− 2 x2 Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số tại các điểm uốn
Bài 4 : Cho hàm số
4 4
y x
=
− (C).Viết phương trình tiếp tuyến của (C) tại điểm thuộc (C) có hoành độ là 3.
* Chú ý : Đường thẳng
d 1 : y = k 1 x + b 1 và d 2 : y = k 2 x + b 2
+) Song song khi { 1 2
=
≠
+) Vuông góc khi k k1 2 = − 1
* Bài toán viết phương trình tiếp tuyến đi qua điểm (thuộc chương trình nâng cao).
• Theo CT nâng cao :
+) Hai hàm số y =f(x) và y =g(x) tiếp xúc nhau tại các điểm thỏa
mãn : { ( ) ( ) '( ) '( )
f x g x
f x g x
=
=
+) Đường thẳng y =kx + b là tiếp tuyến của đò thị hàm số y =f(x)
khi chỉ khi :{ ( ) x
'( )
=
Tài liệu lưu hành nội bộ “Ôn tập môn Toán cho học sinh lớp 1,2 thi tốt nghiệp
Trang 5Bài toán 2: Bài toán tương giao.
PHƯƠNG PHÁP:
* Cho hai hàm số y =f(x) có đồ thị (C1) và y =g(x) có đồ thị (C2) +) Phương trình hoành độ giao điểm : f(x) = g(x) (1)
+) Số giao điểm của (C1) và (C2) bằng số nghiệm của phương trình (1) +) Khi đó các giao điểm (xo; f(xo) )
* Đường thẳng y = m ( y = k(m)) là đường thẳng song song trục hoành cắt trục tung tại điểm ( 0 ;m)
Dạng 1 Dựa vào đồ thị (hoặc bảng biến thiên) biện luận số nghiệm của phương trình
Ví dụ 1 Cho hàm số y = x3 – 3x2 + 4 (C)
.Tìm toạ độ các giao điểm của đồ thị (C) và đường thẳng
y = 4
Giải:
Phương trình hoành độ giao điểm :
x3 – 3x2 + 4 = 4
⇔ x3 – 3x2= 0 ⇔ x = 0 hoặc x = 3
+) Với x = 0 ⇒ Giao điểm (0 ;4)
+) Với x = 3 ⇒ Giao điểm (3 ;4)
Ví dụ 2 Tìm toạ độ các giao điểm của đồ thị hàm số
y = 2x3 + 3x2 (C)và hàm số y = 6x2 – 2x + 1 (P)
Giải:
Phương trình hoành độ giao điểm :
2x3 + 3x2 = 6x2 – 2x + 1
⇔ 2x3 – 3x2+ 2x – 1= 0
⇔ (x – 1)(2x2 – x + 1)
⇔ x = 1
+) Với xo = 1⇒yo = 6xo – 2xo + 1
⇒ Giao điểm (1 ;5)
Ví dụ 3 Cho hàm số: y = − + x3 3 x2 − 1
a) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số b)Tuỳ theo giá trị của m, biện luận số nghiệm của phương trình: − + x3 3 x2− = 1 m
Hướng dẫn
b) Số nghiệm của phương trình là số giao điểm của 2 đồ thị y = − + x3 3 x2− 1 và y = m
Dựa vào đồ thị ta có kết quả biện luận:
>
=
3
* ¬ng tr×nh cã 1 nghiÖm
m < -1 3
* ph ¬ng tr×nh cã 2 nghiÖm
m = -1
* -1< m < 3: Ph ¬ng tr×nh cã 3 nghiÖm
m
Ph m
Ví dụ 4 Cho hàm số 1 3 3 2 5
a) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (C)
b) Tìm các giá trị của tham số m để phương trình
x3 – 6x2 + m = 0 có 3 nghiệm thực phân biệt
Giải:
Ví dụ 5 a) Khảo sát đồ thị hàm số y x= +3 3x2−4
b) Biện luận số nghiệm phương trình:
sin3x - 2cos2x = m + 1 theo tham số m
Giải:
b) Đặt sinx = t
( − ≤ ≤ 1 t 1 )
Phương trình sin3x - 3cos2x = m + 1 trở thành :
t3 – 3(1 – t2) = m ⇔ t3 +3t2 – 4 = m Xét hàm số :
b) x3 – 6x2 + m = 0
⇔ 1 3 3 2 5 5
m
x − x + = +
Để phương trình có 3
nghiệm phân biệt thì
đường thẳng
y = 5
4
m+ cắt (C) tại 3
điểm phân biệt ,khi đó : y =f(t) = t
3 +3t2–4 trên [ − 1;1 ]
* Dựa vào đồ thị hàm số y x= +3 3x2−4 Ta có đồ thị hàm số y =f(t) (nét liên trên hình )
* Vậy + Với m<- 4 hoặc m>1 phương trình vô nghiệm +Với m <- 4 hoặc -2<m<0 phương trình có một nghiệm + Với - 4<m<-2 phương trình có hai nghiệm
4
m
− < + < ⇔ − < +12 m 20 20<
⇔ − < <32 m 0
Vậy với m (∈ −32 0; ) thì phương trình có 3 nghiệm
thực phân biệt
Trang 6Dạng 2 Dựa vào tính chất phương trình biện luận số giao điểm của hai đồ thị.
Ví dụ 1 Xác định m để hàm số 2 1
1
mx y x
−
= + (Cm) cắt đường thẳng y = x + m tại 2 điểm phân biệt
Giải:
* Phương trình hoành độ giao điểm :
2 1
1
mx
x
−
+ = x + m
⇔ x2+ (1 – m)x +m +1 = 0 (1) với x ≠ -1
*Để hàm số (Cm) cắt đường thẳng tại 2 điểm phân biệt
thì (1) có 2 nghiệm khác -1 ,khi đó :
1 0 0
( 1) 0
2
a
m m f
≠
≠
− + + + ≠
⇔
− ≠
1 2
m
≠ −
⇔
− − >
1 2
3 2 3
3 2 3
m m m
≠ −
> +
( ; 3 2 3) (3 2 3; )
m
*Vậy m∈ −∞ −( ; 3 2 3) (∪ +3 2 3;+∞)thì(Cm) cắt
đường thẳng tại 2 điểm phân biệt
Ví dụ 2 Xác định m để hàm số 1 4 3 2 5
y = mx − x + (Cm) cắt trục hoành tại 4 điểm phân biệt
Giải:
* Phương trình hoành độ giao điểm :
4 2
4mx −2x + = ⇔ mx4− 6 x2+ 20 0 = (1)
* Đặt x2 = t , Phương trình (1) trở thành : ⇔ mt2− + 6 t 20 0 = (2)
*Để hàm số (Cm) cắt trục hoành tại 4 điểm phân biệt thì (1) có
4 nghiệm phân biệt ,suy ra (2) có 2 nghiệm dương phân biệt ,khi đó :
0
9 ' 0 9 20 0
0 9
20
0 20 / 0
m m
m
>
∆ > − >
0;
20
∈ ÷ thì(Cm) trục hoành tại 4 điểm phân biệt
Ví dụ 3 Xác định m để parabol y = x2 – 2mx + 1+m2
cắt đường thẳng y = 2x + 1 tại hai điểm phân biệt A và
B nằm về cùng một phía với trục hoành
Giải:
* Phương trình hoành độ giao điểm :
x2 – 2mx + 1+ m2 = 2x + 1
⇔ x2 – 2(m+1)x + m2 = 0 (*)
* Để parabol cắt đường thẳng tại hai điểm phân biệt thì
phương trình (*) phải có hai nghiệm phân biệt , khi đó :
∆
’> 0 ⇔(m +1)2 – m2 > 0 ⇔ 2m + 1 > 0
1 2
m
⇔ > −
* Giả sử x1 và x2 là hai nhiệm của (*),
khi đó
2
1 2
x x m
x x m
=
A(x1 ;y1)với y1 = 2x1+1 và B(x2 ;y2)với y2 = 2x2 + 1
* Vì A và B nằm về cùng một phía với trục hoành
⇒y1.y2 > 0 ⇔ (2x1 + 1)( 2x2 + 1) > 0
⇔ 4 x1 x2 + 2(x1 + x2 ) + 1 > 0
⇔ 4m2 + 2(2m + 2) + 1 > 0
⇔ 4m2 + 4m + 5 > 0 ( luôn đúng )
* Vậy 1
2
m> − thỏa mãn bài toán
BÀI TẬP:
Bài 1: Cho hàm số y= f x( )= +x3 3x2−4 a) khảo sát hàm số
b) Biện luận số nghiệm phương trình x3+3x2+ =m 0 tuỳ theo giá trị của tham số m
Bài 2: Cho hàm số ( ) 1 4 2 3
a) Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số b) Biện luận số nghiệm phương trình 4 2
x + x + = m tuỳ theo giá trị của tham số m
Bài 3: Xác định m để hàm số y mx= 3+2x2+ −1 2m.cắt đường thẳng y = 3x –m tại 3 điểm phân biệt thỏa mãn
x +x +x =
Bài 4: Bài 5: Cho hàm số ( ) 2 1
1
x
x
+
− .Tìm các giá trị m để
đường thẳng y mx = + 2 cắt đồ thị hàm số đã cho tại 2 điểm phân biệt (ĐS: m < -12 hoặc m > 0)
*Định lý về dấu tam thức bậc hai : f(x) = ax2 + bx + c (a ≠0)
2 4 , ' '2 , '
2
b
b ac b ac b
* ) Nếu ∆< 0(∆’< 0) thì a.f(x) >0 với x R∀ ∈
* ) Nếu ∆
= 0(∆
’= 0) thì a.f(x) >0 với 2
b x a
−
∀ ≠
* ) Nếu ∆> 0(∆’= 0) , tam thức có hai nghiệm (x1<x2) a.f(x) >0 khi
2 1
x x
x x
>
<
(hay x ∈ −∞( ;x1) (∪ x2; +∞) a.f(x) <0 khi x1< < x x2 (hay x ∈ ( x x1 2; ) )
Dạng 3 Biến đổi đồ thị trong bài toán tương giao.
Tài liệu lưu hành nội bộ “Ôn tập môn Toán cho học sinh lớp 1,2 thi tốt nghiệp
Trang 7Bài toỏn 3: CỰC TRỊ CỦA HÀM SỐ
Dạng 1 Tỡm cực trị của hàm số.
Phương phỏp: Dựa vào 2 qui tắc để tỡm cực trị của hàm số y = f(x)
Qui tắc I.
B1: Tỡm tập xỏc định
B2: Tớnh f’(x) Tỡm cỏc điểm tại điểm f’(x) = 0 hoặc f’(x)
khụng xỏc định
B3 Lập bảng biến thiờn
B4: Từ bảng biến thiờn suy ra cỏc cực trị
Qui tắc II.
B1: Tỡm tập xỏc định
B2: Giải phương trỡnh f’(x) = 0, tỡm cỏc nghiệm xi B3: Tớnh f ”(xi)
B4: Dựa vào dấu của f ” (xi) suy ra cực trị + f ”(xi) > 0 thỡ hàm số cĩ cực tiểu tại xi; + f ”(xi) < 0 thỡ hàm số cĩ cực đại tại xi)
•Chỳ ý: Qui tắc 2 thường dựng với hàm số lượng giỏc hoặc việc giải phương trỡnh f’(x) = 0 phức tạp.
Vớ dụ 1 Tỡm cực trị của hàm số 3 2
y= x + x − x−
Giải:
Cỏch 1 (Qui tắcI )
* Tập xỏc định : D = R
* Ta cú:
2
2
2
3
x
x
= + −
=
= ⇔ + − = ⇔ = −
* Bảng biến thiờn
Vậy x =-3 là điểm cực đại và ycđ =71
x= 2 là điểm cực tiểu và yct = - 54
Cỏch 1 (Qui tắc II)
* Tập xỏc định : D = R
* Ta cú:
2
2
2
3
x
x
=
* y”= 12x + 6
* Mặt khỏc : y’’(2) = 30 > 0 nờn hàm số đạt cực tiểu tại x = 2 và
yct = - 54 y’’(-3) = -30 < 0 nờn hàm số đạt cực đại tại x = -3 và
ycđ =71
Bài tập: Tỡm cực trị của cỏc hàm số sau:
) y = 10 + 15x + 6x ; b) y = x 8 432 ; c) y = x 4 - x ; d) y = ; e) y =
+
π
∈
f) y = x - sin2x + 2 ; g) y = 3 - 2cosx - cos2x ; h) y = 2sinx + cos2x với x [0; ]
Dạng 2 Xỏc lập hàm số khi biết cực trị
Phương phỏp: Để tỡm điều kiện sao cho hàm
số y = f(x) đạt cực trị tại x = a
* B1: Tớnh y’ = f’(x)
* B2: Giải phương trỡnh f’(a) = 0 tỡm được m
* B3: Thử lại giỏ trị a thoả món điều kiện đó
nờu ( vỡ hàm số đạt cực trị tại a thỡ
f’(a) = 0 khụng kể CĐ hay CT)
Vớ dụ 1 Tỡm m để hàm số y = x3 –3mx2 +(m -1)x +2 đạt cực tiểu tại x = 2
Giải:
2
y = x − mx m+ − Hàm số đạt cực trị tại x = 2 thỡ y’(2) = 0
3.(2) 6 2m m 1 0 m 1
Với m = 1 ta được hàm số: y = x3 – 3x2 + 2 cĩ :
2
x
y x x y
x
=
= − ⇒ = ⇔ = tại x = 2 hàm số đạt giỏ trịcực tiểu Vậy m = 1 là giỏ trị cần tỡm
Bài 1 Xỏc định m để hàm số y mx= 3+3x2+5x+2 đạt cực đại tại x = 2
Bài 2 Tỡm m để hàm số 3 2 2
( ) 5 có cực trị tại x = 1 Khi đó hàm số có CĐ hay CT 3
y x= −mx + m− x+
Bài 3 Tỡm m để hàm số y x = 3− 2 mx2+ m x2 − 2 đạt cực tiểu tại x = 1
Bài 4 Tỡm cỏc hệ số a, b, c sao cho hàm số: f x ( ) = x3+ ax2 + bx c + đạt cực tiểu tại điểm x = 1, f(1) = -3 và đồ thị cắt trục tung tại điểm cú tung độ bằng 2
Trang 8Dạng 3 Tỡm m để hàm số cú cực trị và cực trị thoả món một tớnh chất nào đú.’
B1: Tỡm m để hàm số cú cực trị
B2: Vận dụng cỏc kiến thức khỏc Chỳ ý:
* Hàm số y = ax3+ bx2+ + cx d a ( ≠ 0) cú cực trị
khi và chỉ khi phương trỡnh y’ = 0 cú hai nghiệm phõn biệt.
* Cực trị của hàm phõn thức = ( )
( )
p x y
Q x Giả sử x0 là điểm cực
trị của y, thỡ giỏ trị của y(x 0 ) cú thể được tớnh bằng hai cỏch: hoặc
( 0) hoặc y(x )0
( 0) '( 0)
y x
Vớ dụ Xỏc định m để cỏc hàm số sau cú cực đại và cực tiểu
+
2
3 2
)y = ( 6) 1 ; )y =
x
Hướng dẫn
a TXĐ: R
= 2 + + +
Để hàm số cú cực trị thỡ phương trỡnh:
2 2 6 0 có 2 nghiệm phân biệt
x + mx m+ + =
>
⇔ ∆ = 2− − > ⇔ < − 3
2
m
m
b TXĐ: Ă \ { } − 2
=
2
'
àm số có cực đại, cực tiểu khi ' 0 ó hai nghiệm phân biệt
4 4 4 0 ó hai nghiệm phân biệt khác -2
0
y
m
m
Bài 1 Tỡm m để hàm số
= 3 − 3 2 + 2 Với giá trị nào của m thì hàm số có CĐ, CT?
y x mx
Bài 2 Cho hàm số y = 2 x3+ − ã2 12 x − 13 Tỡm a để hàm
số cú cực đại, cực tiểu và cỏc điểm cực tiểu của đồ thị cỏch đều
trục tung.
Bài 3 Hàm số = 3 − 2( + 1) 2 + 4 − 1
3
m
y x m x mx Tỡm m để hàm số
cú cực đại cực tiểu.
Bài 4 Cho hàm số = + − −
+
2
x mx m y
x Xỏc định m để hàm số
cú cực đại và cực tiểu.
Bài toỏn 6: Điểm co
Vớ dụ 1: Cho hàm số 3x 1
y
x 1
−
= + cú đồ thị (H) Tỡm cỏc điểm trờn (H) cú toạ độ là cỏc số nguyờn.
Giải :
Ta cú 3x 1 4
−
+ + Điểm M(xo;yo) ∈ (H) với x, y thuộc Z
4 Z
x 1
+ ⇒ x + 1 là ước số của 4
+ = − = −
+ = =
⇒ ⇒ + = − = −
+ = =
+ = − = −
Vậy trờn (H) cú 6 điểm cú tọa độ là cỏc số nguyờn : (0;-1), (–2;7), (1;1), (–3;5), (3;2), (–5;4)
Tài liệu lưu hành nội bộ “ễn tập mụn Toỏn cho học sinh lớp 1,2 thi tốt nghiệp
Trang 9Bài toán 7 : TÌM GIÁ TRỊ LỚN NHẤT,NHỎ NHẤT CỦA HÀM SỐ.
PHƯƠNG PHÁP:
Cách 1: (Áp dụng chung)
- Lập bảng biến thiên của f x ( )trên D
- Từ bảng biến thiên suy ra GTLN, GTNN
Cách 2: (Nếu f x ( )liên tục trên D = [a;b])
- Tìm các điểmx x1, , ,2 … xntrên khoảng (a;b)
mà tại đó f x,( ) bằng 0 hoặc f x,( )không tồn
tại
- Tínhf a f x ( ), ( ), ( ), , ( ), ( )1 f x2 … f xn f b
- Tìm số lớn nhất M và số nhỏ nhất m trong các
số trên
-Ta có min ( )[ ; ] , max ( )[ ; ]
Cách 3: (Dùng tính chất bất đẳng thức)
m ≤ f x ( ) ≤ Mvà
có f(x1) = m,f(x2) = M với x1∈D, x2∈D,
Ví dụ1: Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của hàm số
1
y x
x
= + trên khoảng (0; +∞ )
Giải(C1)
* Xét hàm số y = f x ( ) = + x 1
x trên D =(0; +∞ )
* Ta có:
2
2
−
Ta có lim ( )0
* Bảng biến thiên
* Vậy ( )
(0; )
minf x 2
x∈ +∞
= khi x = 1 Hàm số không có giá trị lớn nhất
Ví dụ2:Tìm giá trị nhỏ nhất và giá trị lớn nhất của hàm
số f (x) x = 2 − ln(1 2x) − trên đoạn [-2; 0]
Giải(C2):
* Xét hàm số f (x) x = 2 − ln(1 2x) − trên D = [-2;0]
* Ta có : f’(x) = 2x + 2 4x2 2x 2
− + +
=
f’(x) =0 ⇔ x = 1(loại) hay x =−12 (nhận);
* Vì f(x) liên tục trên [-2; 0] , mà
f(x) 4 – ln5 0 1 ln 2
4−
* Vậy : max f (x) 4 ln 5 [ 2;0]
− = − khi x = – 2
[ 2;0]min f (x) 1 ln 2
4
− = − khi x = −12
Ví dụ3:Tìm giá trị nhỏ nhất và giá trị lớn nhất của hàm số
( ) cos sin
Giải(C3):
* f x( ) cos= 4x+sin4x
= (cos2x + sin2x )2 – 2sin2x cos2x = 1 – 12sin22x
Ta có 0 ≤ sin22x ≤ 1 ⇔ 0 ≥ –12sin22x ≥ – 12 ⇔ 1 ≥ 1 – 1
2sin22x ≥ 1
2 2
sin 2x 1
min ( )
= ⇔ = +
=
2
sin 2 max ( ) 1 x=0
2
*LƯU Ý :
* Mổi phương pháp đều hiệu quả với từng bài toán khác
nhau do đó phải căn cứ vào điều kiện từng bài toán cụ thể ,
ở góc độ thi tốt nghiệp các em nên quan tâm nhiều tới
cách 1 là chủ yếu.
* Có thể sở dụng đặt ẩn phụ để bài toán đơn giản hơn (áp
dụng cho các bài toán khó).
Ví dụ 4:Tìm giá trị nhỏ nhất và giá trị lớn nhất của hàm số
y = sin3x+ sinx + cos2x
Giải:
*LƯU Ý :
* Mổi phương pháp đều hiệu quả với từng bài toán khác
nhau do đó phải căn cứ vào điều kiện từng bài toán cụ thể ,
ở góc độ thi tốt nghiệp các em nên quan tâm nhiều tới
cách 1 và cách 2
* Có thể sở dụng đặt ẩn phụ để bài toán đơn giản hơn
Bài 1.Tìm giá trị lớn nhất, nhỏ nhất (nếu có) các hàm số
3
) f(x) = x 3 9 1 trªn [-4; 4]
b) f(x) = x 5 4 trªn ®o¹n [-3; 1]
c) f(x) = x 8 16 trªn ®o¹n [-1; 3]
d) f(x) = x 3 9 7 trªn ®o¹n [-4; 3]
x x
e) y= 3x+2cosx trên 0;
2
π
;
f) 2 1
1
x y
x x
+
=
− + ; j) y x = + 4 − x2
g) y = cos 22 x − sin cos x x + 4 ; l)y c= os4x+sin6x
h) y= −(3 x) x2+1 trên đoạn [0;2] ;
i ) f x ( ) = 3 x3− 2 x2− 5 x + 1 trên [ ] 0;3 ; k) ( )
x x
e
f x
e e
= + trên đoạn [ ln 2 ; ln 4] ; m) f x ( ) ln( = x + 5 + x2)trên đoạn [-2;2]
+∞
+∞
0
2
+
-y y'
+∞
1 0
x
Trang 10Tài liệu lưu hành nội bộ “Ôn tập môn Toán cho học sinh lớp 1,2 thi tốt nghiệp