GV: Lê Văn Nam Trang 1 KIẾN THỨC CƠ BẢN GIẢI TÍCH CHƯƠNG I Bài 1: TÍNH ĐƠN ĐIỆU CỦA HÀM SỐ... Cách viết phương trình đường thẳng đi qua hai điểm cực trị... + BBT: căn cứ bảng biến thiên
Trang 1GV: Lê Văn Nam Trang 1
KIẾN THỨC CƠ BẢN GIẢI TÍCH CHƯƠNG I
Bài 1: TÍNH ĐƠN ĐIỆU CỦA HÀM SỐ
Bài tập
A/ Bài tập mẫu :
1/ Xét sự đồng biến, nghịch biến của các hàm số:
a) y= –2x3 +9x2 +24x –7 b/
2 1 1
x x y
x
Giải:
a) Miền xác định: D=
y 6x218x24, cho 0 1
4
x y
x
Bảng biến thiên: x – –1 4 +
y – 0 + 0 –
y
Hàm số nghịch biến trong các khoảng: ( ; 1),(4;) Hàm số đồng biến trong khoảng: (–1;4) b) Miền xác định: D= \ 1 2 2 2 1 x x y x , cho 0 0 2 x y x Bảng biến thiên: x 0 1 2 +
y – 0 + + 0 –
y
Hàm số đồng biến trong các khoảng: (0;1) và (1;2)
Hàm số số nghịch biến trong các khoảng: (;0)va(2;)
Ví dụ 2 :
Định m để hàm số: y= x3– 3mx2
+ (m+2)x– m đồng biến trên
Giải:
Miền xác định: D=
y= 3x2– 6mx+ m+ 2
Điều kiện đủ để hàm số đồng biến trên là y’0 x 3x2– 6mx+ m+ 2 0 x
0
a
2 – 3m– 6 0 2 1
Vậy 2 1
hàm số đồng biến trên
Trang 2GV: Lê Văn Nam Trang 2
B/ BÀI TẬP TỰ GIẢI
1) Xét tính đơn điệu của hàm số
a) y = x3+3x2+1 b) y = 2x2 - x4 c) y =
2 x
3 x
x 1
4 x
e) y = x +2sinx trên (- ; ) g) y = 3 x 2 ( x 5 ) h) y = x33x2 i)
2
3 31
1 mx
đồng biến trên các khoảng xác định của nĩ Kq: m = 0
4) Chứng minh rằng : hàm số luơn luơn tăng trên khoảng xác định (trên từng khoảng xác định) của nĩ :
a) y = x33x2+3x+2 b)
1 x
1 x x
1 x y
2 m mx 2 x
Dấu hiệu cần: Hàm f(x) đạt cực trị tại x0 và có đạo hàm tại x0 thì f / (x0)=0
Dấu hiệu đủ thứ I : Cho sử hàm số y = f(x) cĩ đạo hàm trên (x0 – h; x0 + h) với h > 0
+Nếu y/ đổi dấu từ dương sang âm qua x0 hàm số đạt cực đại tại x0,
+Nếu y/ đổi dấu từ âm sang dương qua x0 hàm số đạt cực tiểu tại x0
Qui tắc tìm cực trị = dấu hiệu I :
1) Nếu hàm số luơn tăng ( giảm) trên (a;b) thì khơng cĩ cực trị trên (a;b)
2) Số cực trị của hàm số bằng số nghiệm đơn của phương trình y/ = 0
3) Nếu f(x) cĩ đạo hàm tại x0 và đạt cực trị tại x0
/ 0 /
0
( ) 0( )
y x đổi dấu qua x
Dấu hiệu II:
Cho hàm f(x) cĩ đạo hàm tới cấp II trong (a;b), x0 (a;b)
+Nếu
/
0 / /
( ) 0( ) 0
Trang 3GV: Lê Văn Nam Trang 3
cho y/ = 0 => các nghiệm x1 , x2 … ( nếu có )
y
a
Điều kiện để hàm hữu tỉ b2/b1 có cực trị (có cực đại, cực tiểu): y’= 0 có hai nghiệm phân biệt khác nghiệm
của mẫu Tìm cực trị của hàm hữu tỉ : Nếu h/s ( )
( )
u x y
Điều kiện để hàm bậc 4 có 3 cực trị : y/ = 0 có 3 nghiệm phân biệt
Để hàm số y f x có hai cực trị nằm về 2 phía đối với trục hoành y CĐ.y CT 0
Để hàm số y f x có hai cực trị nằm về 2 phía đối với trục tung x CĐ.x CT 0
Để đồ thị hàm số y f x tiếp xúc với trục hoành y CĐ.y CT 0
Cách viết phương trình đường thẳng đi qua hai điểm cực trị
x x x
Trang 4GV: Lê Văn Nam Trang 4
Một số bài toán có tham số
1 Với giá trị nào của tham số m thì các hàm số sau có cực đại và cực tiểu
x m x m y
Vậy giá trị cần tìm là: 3 m 1 và 2
1
x x m y
x
Hàm số có cực đại và cực tiểu y'0 hay 2 2
1 m 1 Vậy giá trị cần tìm là: 1 m 1
Trang 5GV: Lê Văn Nam Trang 5
2 Với giá trị nào của tham số m thì các hàm số sau đây không có cực trị
Hàm số không có cực trị y' không đổi dấu
phương trình (1) vô nghiệm hoặc có nghiệm kép 3 02
m m
m m
m
m m
Trang 6GV: Lê Văn Nam Trang 6
2: Định m để y=x3 3 mx2 3 m2 1 x m2 1 đạt cực đại tại x=1
m x
m x mx y
x a
Bài 3: GIÁ TRỊ LỚN NHẤT, GIÁ TRỊ NHỎ NHẤT
3.1 Phương pháp tìm GTLN và GTNN của h/s trên [a;b]:
+ Đạo hàm : y/ = ?
Tìm nghiệm của y/ = 0 thuộc (a;b) ( nếu cĩ ) giả sử phương trình cĩ các nghiệm là x1 , x2 …
+ Tính y(a), y(b), y(x1), y(x2) ………
+ So sánh các giá trị vừa tính max y
3.2 P/pháp tìm GTLN hoặc GTNN của h/s trên (a;b) hoặc MXÐ :
+ Tìm TXÐ trong trường hợp chưa biết TXĐ
+ Đạo hàm : y/ = ?
cho y/ = 0 tìm nghiệm của phương trình ( nếu cĩ )
+ BBT: căn cứ bảng biến thiên kết luận giá trị lớn nhất, nhỏ nhất
Trang 7GV: Lê Văn Nam Trang 7
;
0
x nên t 0 ; 1 +Hàm số trở thành y 2 2t2 4t 2, t 0 ; 1
2
20
;42
Trang 8GV: Lê Văn Nam Trang 8
4 Maxy y(ln4)
4 e [ln2 ; ln4]
Bài 6 : Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số: f(x) = x 2 x2
2 2
Trang 9GV: Lê Văn Nam Trang 9
1 24
12/
x x
5 ) 1
; 1 3
4
; 1 3
4
; 1 0
loai x
x x
Trang 10GV: Lê Văn Nam Trang 10
Suy ra
-1 0;2
axf(x)=e
x
m
0;2
min f(x)=0
Bài 13:Tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của các hàm số sau:
a) y= 2x3– 3x2– 12x+ 1 trên 2;3
2
b/ y=
1
2x
2
+1
x trong 0;
Giải:
a) Xét x 2;3
2
y= 6x
2
–6x –12 cho y= 0 x= –1 ( nhận)
Ta có: f(–2) = –3, f(–1) = 8 , f(3
2)= –17 Vậy: 3
2;
2
max ( ) 8
x
f x
,
3 2;
2
min ( ) 17
x
f x
b) Xét x0; y= x– 12
x =
3 2 1
x x
cho y= 0 x= 1 Bảng biến thiên:
x 0 1
y – 0 +
y
3
2
Vậy: (0; ) 3 min ( ) (1) 2 x f x f Hàm số không có giá trị lớn nhất trong 0;
B/ Bài tập tự giải: 1) Tìm GTLN và GTNN của hàm số a) y = x3 – 3x2 + 5 trên đọan [-1 ; 1] b) y = 2 3 4 3 1x3 x2 x trên đọan [-4 ; 0] c) y = x4 – 2x2 + 3 trên đọan [-3 ; 2] d) y = -x4 + 2x2 + 2 trên đọan [0 ; 3] e) y = 1 1 x x trên đọan [2 ; 5] f) y = 1 - x 1 trên đoạn [1;2] g) y = x - x 1 trên (0 ; 2] h) y = 1 1 3 2 x x x trên đọan [1 ; 4] i) y = 2 4 5 2 2 x x x trên đọan [-3 ; 3] j) 9 f x x x trên đoạn 2; 4
k) f x x 2 osxc trên đoạn 0; 2 l) y=2sinx sin x 3 4 3 trên đoạn [0;] m) 2 x cos 1 x sin 2 2 y n) y = 3 sinx – 4 cosx p) 2 3 10 y x x q)y x4 x
r) y = x + x24x3 s) 2
y x x
t) y = 100x2 trên đọan [-8 ; 6] u) f (x)x2ln(1 2x) trên đoạn [-2; 0]
Trang 11GV: Lê Văn Nam Trang 11
*Tiệm cận đứng : x = x0 là tiệm cận đứng nếu có một trong các giới hạn sau
2
x
x x
1lim
Trang 12GV: Lê Văn Nam Trang 12
x x
1 x
x 2
Kết quả: x=-2
2) Tìm các đường tiệm cận ngang của đồ thị các hàm số :
a) y = 1+e x2
Kết quả: y = 1 b) y =
x
1 x
x 2
Kết quả: y = 1
Bài 5: KHẢO SÁT HÀM SỐ 5.1 Sơ đồ khảo sát Hàm đa thức:
1 TXĐ
2 Sự biến thiên:
a) Chiều biến thiên:
Tìm y’, giải phương trình y’= 0 và các bất phương trình y’>0, y’<0 Khoảng đồng biến, nghịch biến
Trang 13GV: Lê Văn Nam Trang 13
y= 0 6x2– 18x+ 12=0 1
2
x x
y> 0 12
x
x ; y< 0 1 x 2
Hàm số đồng biến trong 2 khoảng:(;1) và (2; +), nghịch biến trong khoảng: (1;2)
Hàm số đạt cực đại tại x=1; yCĐ=1, cực tiểu tại x=2; yCT=0
lim
= , lim
Bảng biến thiên:
x 1 2 +
y + 0 – 0 +
y 1 +
0
y= 12x– 18 y= 0 x= 3 2 y= 1 2 đồ thị có 1 điểm uốn I( 3 2; 1 2) Điểm đặc biệt x 0 1 3 2 2 3 y -4 1 1 2 0 5 Nhận xét: Đồ thị hàm số nhận I 3 1; 2 2 làm tâm đối xứng Ví dụ 2: Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số: y= x4– 2x2– 1 Giải: Miền xác định: D= y= 4x3– 4x cho y= 0 4x3– 4x=0 0 1 1 x x x y> 0 1 1 0 x x ; y< 0 0 1 1 x x Hàm số đồng biến trong 2 khoảng: (–1;0) và (1; ), nghịch biến trong 2 khoảng: (;–1) và (0;1) Hàm số đạt cực đại tại x=0; yCĐ= -1, cực tiểu tại x= ±2; yCT= -2 lim x y = lim x y Bảng biến thiên: x –1 0 1
y – 0 + 0 – 0 +
y –1
–2 –2
Điểm đặc biệt
Trang 14GV: Lê Văn Nam Trang 14
k/ y= x3 - x2 - x + 1 l/ y = 1 3
3x - x m/y= - x
3
+ 3x2 n/ y = x3 – 3x2 +2 p/ y = x3 – 3x + 1
x x
f/ y = x4 + 2x2 g/ y = - x4 + 2x2+2 h/ y = -
j/ y =
2
1 x 2
+ Vẽ đồ thị : Vẽ tiệm cận, trục toạ độ, điểm đặc biệt
Cho 2 điểm về mỗi phía của tiệm cận đứng vẽ từng nhánh một
Trang 15GV: Lê Văn Nam Trang 15
8 6 4 2
-2 -4 -6 -8
h x = x+1
g x = 1
f y = -1
8
6
4
2
-2
-4
-6
-8
h x = -x+3
2 x+1
g x = -1 2
f y = -1 2
+ Chiều biến thiên:
2
2 '
1
y x
> 0 , x D Hàm số tăng trong 2 khoảng ; 1 ; 1;
+ Giới hạn và tiệm cận :
là tiệm cận ngang
1
lim
x
y
;
1
lim
x
y
x 1 là tiệm cận đứng +Bbt
x - -1 +
y’ + +
y + 1
1 -
Đồ thị : Điểm đặc biệt x -3 -2 -1 0 1 y 2 3 -1 0 Nhận xét : Đồ thị nhận giao điểm I 1;1 làm tâm đối xứng Ví dụ 2 : Khảo sát hàm số 3 2 1 x y x 1 TXĐ : D \ 1 2 2 Sự biến thiên : + Chiều biến thiên: 2 7 ' 2 1 y x <0 , x D Hàm số giảm trong 2 khoảng ; 1 , 1; 2 2 + Giới hạn và tiệm cận : lim lim 1 1 2 2 x y x y y là tiệm cận ngang 1 2 lim x y ; 1 2 lim x y 1 2 x là tiệm cận đứng +Bảng biến thiên: x - 1
2 +
y’ - - y 1
2 +
3.Đồ thị : - 1
2
Điểm đặc biệt
2
Trang 16GV: Lê Văn Nam Trang 16
d/y=
21
x e/y =
1
x x
h/ y =
2 x
Phương trình hoành độ giao điểm của (C) và d là : x3 -3x +1 = kx + 1 (1) x3-(3+k)x = 0
Nếu 3+k < 0 k<-3 Phương trình (2) vô nghiệm (1) có 1 nghiệm (C) và d có 1 giao điểm
Nếu 3+k = 0 k= -3 Phương trình (2) có nghiệm kép x=0 (1) có 1 nghiệm bội (C) và d có 1 giao điểm
Nếu 3+k > 0 k> -3 Mặt khác g(0) = 0 -3-k = 0 k = -3 Vậy k> -3 phương trình (2) có 2 nghiệm phân biệt khác 0 (1) có 3 nghiệm phân biệt (C) và d có 3 giao điểm
Giài:
Đường thẳng y = mx + 2 cắt đồ thị tại hai điểm phân biệt Phương trình 3 2x = mx + 2
x 1
biệt Phương trình mx 2 – (m – 4)x – 5 = 0 cĩ hai nghiệm phân biệt, khác 1
2 2
Trang 17GV: Lờ Văn Nam Trang 17
nghiệm của phương trỡnh x3 – 6x2 + 9x – m = 0
Giải:
Phương trỡnh x3 – 6x2 + 9x – m = 0 x3 – 6x2 + 9x = m
Số nghiệm của phương trỡnh là số giao điểm của đồ thị (C) và đường thẳng d: y=m
dựa vào đồ thị ta cú:
Nếu m > 4 thỡ d và (C) cú 1 giao điểm phương trỡnh cú 1 nghiệm
Nếu m = 4 thỡ d và (C) cú 2 giao điểm phương trỡnh cú 2 nghiệm
Nếu 0< m <4 thỡ d và (C) cú 3 giao điểm phương trỡnh cú 3 nghiệm
Nếu m=0 thỡ d và (C) cú 2 giao điểm phương trỡnh cú 2 nghiệm
Nếu m < 0 thỡ d và (C) cú 1 giao điểm phương trỡnh cú 1 nghiệm
Vớ dụ 4 :
Cho đường cong (C) y = x3.Viết phương trỡnh tiếp tuyến với đường cong :
a.Tại điểm A(-1 ; -1) b.Tại điểm cú hoành độ bằng –2
c.Tại điểm cú tung độọ bằng –8 d Biết rằng hệ số gúc của tiếp tuyến bằng 3
e.Biết rằng tiếp tuyến đi qua điểm B(2;8) ( chương trỡnh nõng cao)
y= 12(x+2) – 8 = 12x + 16
d/ Hệ số gúc của tiếp tuyến bằng 3 f ’(x0)=3 3.x02=3 x0= 1
với x0=1 f(x0)=1 Phương trỡnh tiếp tuyến là: y= 3(x-1) + 1= 3x-2
với x0=-1 f(x0)= -1 Phương trỡnh tiếp tuyến là: y= 3(x+1) - 1= 3x+2
e/Phương trỡnh đường thẳng d đi qua B(2;8) cú hệ số gúc k là: y = k(x–2) + 8
d là tiếp tuyến của (C) hệ phương trỡnh sau cú nghiệm :
Với x=2 k=12 phương trỡnh tiếp tuyến là y=12(x-2)+8 = 12x -16
Với x=-1 k=3 phương trỡnh tiếp tuyến là y= 3(x-2)+8 = 6x - 4
B/ Bài tập tự giải:
1) Biện luận theo m số giao điểm của 2 đồ thị:
a) (C): y =
2 x
3 x
1 x y
và d: y= 2x+m
2) a.Vẽ đồ thị (C) hàm số y = x3+3x22
b.Biện luận bằng đồ thị (C) số nghiệm của pt: x3+3x2(m2) = 0
3) Dựng đồ thị (C): y = x33x2+1 biện luận theo m số nghiệm của phương trỡnh x33x2 9x+1m = 0
4) Viết phương trỡnh cỏc đường thẳng vuụng gúc với đường thẳng y=
4
1x+3 và tiếp xỳc với đồ thị (C) hàm số y= x3+3x24x+2
5) Viết phương trỡnh tiếp tuyến của đồ thị (C): y=x3+3x2+1 biết tiếp tuyến đi qua gốc toạ độ O
y x , có đồ thị (C) Lập PTTT với (C) tại điểm có hoành độ bằng 1
Trang 18GV: Lê Văn Nam Trang 18
KIẾN THỨC CƠ BẢN GIẢI TÍCH CHƯƠNG II
Bài 1: LŨY THỪA BÀI TẬP:
Vấn đề 1: Tính Giá trị biểu thức
xy y
3 3
1 75
, 0
32
1125
181
Vấn đề 2: Đơn giản một biểu thức
Bài 1: Giản ước biểu thức sau
Trang 19GV: Lê Văn Nam Trang 19
2
x x x
h/ y =
3 221
x x
22
x x x
x x
22
Vấn đề 1: các phép tính cơ bản của logarit
Bài 1 Tính logarit của một số
A = log24 B= log1/44 C = log5 1
25 D = log279 E =
4 4
1 3log 9
a
a a Bài 2 : Tính luỹ thừa của logarit của một số
2log 532
Trang 20GV: Lê Văn Nam Trang 20
D = log 6log 9log 2 3 8 6 E = log 2.log 3.log 4.log 5.log 7 3 4 5 6 8 F = 2
4
log 30log 30
Vấn đề 3: Tính logarit của một số theo một số loga rit cho trước:
Bài 1:
a/ Biết log153 = a Tính log2515 theo a? b/ Biểu diễn log41250 theo a=log25
c/ Biểu diễn log 50 theo a=log3 315 và b=log310 d/Biết lg2 = a, lg3 = b Tính lg
25
24 theo a và b e/ Tính log4932 theo a nếu log 142 a f/ Tính log2472 theo a nếu log 26 a
g/ Tính log 6 theo a và b nếu 5 log1003avà log1002b
Bài 4: HÀM SỐ MŨ HÀM SỐ LOGARIT II/ BÀI TẬP:
2
1log x1 i) y= lg( x
2
+3x +2)
Vấn đề 2: Tìm đạo hàm các hàm số
Bài 1: tính đạo hàm của các hàm số mũ
e) y = (2x2 -3x – 4)ex f) y = sin(ex) g) y = cos( e x22 1x ) h) y = 44x – 1
i) y = 32x + 5 e-x + 1
3x j) y =
21
4x
x Bài 2 : Tính đạo hàm các hàm số sau
Bài 4 Tính đạo hàm các hàm số sau
a/ y = ( x + 1)lnx b/ y = x2 lnx2 c/ y = ln 1
1
x
x d/ y =
2
ln(x 1)
x
e/ y = 3x3 + sinx log x2 g/ y = log (3 x21)
Vấn đề 3: Tìm giá trị lớn nhất nhỏ nhất của hàm số mũ và loga:
Bài 1: Tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của các hàm số sau:
Trang 21GV: Lê Văn Nam Trang 21
a/ y= lnx– x b/ y= e-xcosx trên 0; c/ f(x) = x – e2x trên đoạn [1 ; 0]
Bài 2: Tìm giá trị nhỏ nhất và giá trị lớn nhất của hàm số f (x)x2ln(1 2x) trên đoạn [-2; 0]
(Đề thi TN THPT năm 2009)
Bài 5: PHƯƠNG TRÌNH MŨ VÀ PHƯƠNG TRÌNH LOGARIT
1/ Một số phương pháp giải phương trình mũ và loga:
33
Trang 22GV: Lê Văn Nam Trang 22
Bài 4: Giải các phương trình sau:
a./ log2xlog (2 x 3) 2 b./ log2xlog2x2 log29x
Trang 23GV: Lê Văn Nam Trang 23
2 2
( ) log log log log log log
log log log log
x=3>0 thỏa điều kiện Vậy phương trình có nghiệm là x=3
Bài 5: Giải các phương trình sau:
a./ log22x2log2 x 2 0 b./ 1log (2 x 1) logx14
log
x x