CHUYÊN ĐỀ HÀM SỐ

CHUYÊN ĐỀ HÀM SỐCHUYÊN ĐỀ HÀM SỐCHUYÊN ĐỀ HÀM SỐCHUYÊN ĐỀ HÀM SỐCHUYÊN ĐỀ HÀM SỐCHUYÊN ĐỀ HÀM SỐCHUYÊN ĐỀ HÀM SỐCHUYÊN ĐỀ HÀM SỐCHUYÊN ĐỀ HÀM SỐCHUYÊN ĐỀ HÀM SỐCHUYÊN ĐỀ HÀM SỐCHUYÊN ĐỀ HÀM SỐCHUYÊN ĐỀ HÀM SỐCHUYÊN ĐỀ HÀM SỐCHUYÊN ĐỀ HÀM SỐCHUYÊN ĐỀ HÀM SỐCHUYÊN ĐỀ HÀM SỐCHUYÊN ĐỀ HÀM SỐCHUYÊN ĐỀ HÀM SỐCHUYÊN ĐỀ HÀM SỐCHUYÊN ĐỀ HÀM SỐCHUYÊN ĐỀ HÀM SỐCHUYÊN ĐỀ HÀM SỐCHUYÊN ĐỀ HÀM SỐ

Trang 1

Chủ đề 1.1 TÍNH ĐƠN ĐIỆU CỦA HÀM SỐ

A KIẾN THỨC CƠ BẢN

1 Định nghĩa: Cho hàm số y= f x( )xác định trên K , với K là một khoảng, nửa khoảng hoặc

một đoạn

• Hàm số y= f x( )đồng biến (tăng) trên K nếu ∀x x1, 2∈K x, 1 < ⇒x2 f x( )1 < f x( )2

• Hàm số y= f x( )nghịch biến (giảm) trên K nếu ∀x x1, 2∈K x, 1 < ⇒x2 f x( )1 > f x( )2

2 Điều kiện cần để hàm số đơn điệu: Giả sử hàm số y= f x( )có đạo hàm trên khoảng K

• Nếu hàm số đồng biến trên khoảng K thì f x′( ) ≥ ∀ ∈0, x K

• Nếu hàm số nghịch biến trên khoảng K thì f x′( ) ≤ ∀ ∈0, x K

3 Điều kiện đủ để hàm số đơn điệu: Giả sử hàm số y= f x( )có đạo hàm trên khoảng K

• Nếu f x′( ) > ∀ ∈0, x K thì hàm số đồng biến trên khoảng K

• Nếu f x′( ) < ∀ ∈0, x K thì hàm số nghịch biến trên khoảng K

• Nếu f x′( ) = ∀ ∈0, x K thì hàm số không đổi trên khoảng K

 Chú ý.

 Nếu K là một đoạn hoặc nửa khoảng thì phải bổ sung giả thiết “ Hàm số y= f x( ) liên tục trên đoạn hoặc nửa khoảng đó” Chẳng hạn: Nếu hàm số y= f x( )liên tục trên đoạn

[ ]a b và có đạo hàm ; f x′( ) > ∀ ∈0, x K trên khoảng ( )a b thì hàm số đồng biến trên đoạn;

[ ]a b ;

 Nếu f x′( ) ≥ ∀ ∈0, x K( hoặc f x′( ) ≤ ∀ ∈0, x K) và f x′( ) =0chỉ tại một số điểm hữu

hạn của K thì hàm số đồng biến trên khoảng K ( hoặc nghịch biến trên khoảng K ).

B KỸ NĂNG CƠ BẢN

1 Lập bảng xét dấu của một biểu thức ( ) P x

Bước 1 Tìm nghiệm của biểu thức ( ) P x , hoặc giá trị của x làm biểu thức ( ) P x không xác

định

Bước 2 Sắp xếp các giá trị của x tìm được theo thứ tự từ nhỏ đến lớn.

Bước 3 Sử dụng máy tính tìm dấu của ( ) P x trên từng khoảng của bảng xét dấu.

2 Xét tính đơn điệu của hàm số y= f x( ) trên tập xác định

Bước 1 Tìm tập xác định D.

Bước 2 Tính đạo hàm y′= f x′( )

Bước 3 Tìm nghiệm của ( ) f x′ hoặc những giá trị x làm cho ( ) f x′ không xác định.

Bước 4 Lập bảng biến thiên.

Bước 5 Kết luận.

Trang 2

3 Tìm điều kiện của tham số m để hàm số y= f x( ) đồng biến, nghịch biến trên khoảng

(a b cho trước.; )

Cho hàm số y= f x m có tập xác định D, khoảng ( ; )( , ) a b ⊂D :

 Hàm số nghịch biến trên ( ; )a b ⇔ ≤ ∀ ∈y' 0, x ( ; )a b

 Hàm số đồng biến trên ( ; )a b ⇔ ≥ ∀ ∈y' 0, x ( ; )a b

Chú ý: Riêng hàm số a x b1 1

y

cx d

+

= + thì :

 Hàm số nghịch biến trên ( ; )a b ⇔ < ∀ ∈y' 0, x ( ; )a b

 Hàm số đồng biến trên ( ; )a b ⇔ y' 0,> ∀ ∈x ( ; )a b

* Nhắc lại một số kiến thức liên quan:

Cho tam thức g x( )=ax2+ +bx c a( ≠0)

0

>





0

<



> ∀ ∈ ⇔ ∆ >



0

<





0

<



< ∀ ∈ ⇔ ∆ <



Chú ý: Nếu gặp bài toán tìm m để hàm số đồng biến (hoặc nghịch biến) trên khoảng ( ; ) a b :

 Bước 1: Đưa bất phương trình ( ) 0 f x′ ≥ (hoặc ( ) 0 f x′ ≤ ), ∀ ∈x ( ; )a b về dạng

( )≥ ( )

g x h m (hoặc ( ) g x ≤h m ), ( ) ∀ ∈x ( ; )a b

 Bước 2: Lập bảng biến thiên của hàm số ( ) g x trên ( ; ) a b

 Bước 3: Từ bảng biến thiên và các điều kiện thích hợp ta suy ra các giá trị cần tìm của

tham số m.

4 Sử dụng tính đơn điệu cửa hàm số để giải phương trình, hệ phương trình và bất phương trình:

Đưa phương trình, hoặc bất phương trình về dạng ( )f x =m hoặc ( ) f x ≥g m , lập bảng biến thiên( ) của ( )f x , dựa vào BBT suy ra kết luận.

C BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

Câu 1. Cho hàm số = +

−

1 1

x y

x Khẳng định nào sao đây là khẳng đinh đúng?

A Hàm số nghịch biến trên khoảng (−∞ ∪ +∞;1) (1; )

B Hàm số đồng biến trên khoảng (−∞ ∪ +∞;1) (1; )

C Hàm số nghịch biến trên các khoảng (−∞;1) và (1;+∞)

D.Hàm số đồng biến trên các khoảng (−∞;1) và (1;+∞)

Câu 2. Cho hàm số 3 2

y= − +x x − +x Khẳng định nào sau đây là khẳng định đúng?

A.Hàm số luôn nghịch biến trên ¡

B Hàm số nghịch biến trên các khoảng (−∞;1) và (1;+∞)

C Hàm số đồng biến trên khoảng (−∞;1) và nghịch biến trên khoảng (1;+∞)

D Hàm số luôn đồng biến trên ¡

Trang 3

y= − +x x + và các khoảng sau:

(I): (−∞ −; 2); (II): (− 2;0); (III): (0; 2 ;)

Hỏi hàm số đồng biến trên các khoảng nào?

A Chỉ (I) B (I) và (II) C (II) và (III) D. (I) và (III)

4 2

x y

x

−

=

− + Khẳng định nào sau đây là khẳng định đúng?

A Hàm số luôn nghịch biến trên ¡

B. Hàm số luôn nghịch biến trên từng khoảng xác định

C Hàm số đồng biến trên các khoảng (−∞; 2)và (2;+∞)

D Hàm số nghịch biến trên các khoảng (−∞ −; 2) và(− +∞2; )

Câu 5. Hỏi hàm số nào sau đây luôn nghịch biến trên ¡ ?

A h x( )=x4−4x2+4 B g x( )=x3+3x2+10x+1

C. ( ) 4 5 4 3

f x = − x + x −x D k x( )=x3+10x−cos2x

Câu 6. Hỏi hàm số 2 3 5

1

y

x

− +

= + nghịch biến trên các khoảng nào ?

A (−∞ −; 4)và (2;+∞) B (−4; 2)

C (−∞ −; 1) và (− +∞1; ) D (− −4; 1) và (−1;2)

Câu 7. Hỏi hàm số 3 3 2 5 2

3

x

y= − x + x− nghịch biến trên khoảng nào?

A (5;+∞) B ( )2;3 C (−∞;1) D. ( )1;5

Câu 8. Hỏi hàm số 3 5 3 4 4 3 2

5

y= x − x + x − đồng biến trên khoảng nào?

A (−∞;0) B. ¡ C (0; 2) D (2;+∞)

Câu 9. Cho hàm số y ax= 3+bx2+ +cx d Hỏi hàm số luôn đồng biến trên¡ khi nào?

= = >



0, 0

= = >



= = >



0

a b c

= = =



 < − <

Câu 10.Cho hàm số y x= 3+3x2 −9x+15 Khẳng định nào sau đây là khẳng định sai?

A Hàm số nghịch biến trên khoảng (−3;1)

B. Hàm số đồng biến trên ¡

C Hàm số đồng biến trên (− −9; 5)

D Hàm số đồng biến trên khoảng (5;+∞)

Trang 4

Câu 11. Cho hàm số = 2− 3

3

y x x Khẳng định nào sau đây là khẳng định sai?

A Hàm số đồng biến trên khoảng ( )0; 2

B Hàm số đồng biến trên các khoảng (−∞;0 ; 2;3) ( )

C Hàm số nghịch biến trên các khoảng (−∞;0 ; 2;3) ( )

D Hàm số nghịch biến trên khoảng ( )2;3

Câu 12.Cho hàm số = + 2 ∈[ ]π

sin , 0;

2

x

y x x Hỏi hàm số đồng biến trên các khoảng nào?

A 0;7 11 ;

12 và 12

7 11

;

12 12

C. 0;7 7 ;11

12 và 12 12

12 12 và 12

Câu 13.Cho hàm số y x= +cos2x Khẳng định nào sau đây là khẳng định đúng?

A Hàm số luôn đồng biến trên ¡

B Hàm số đồng biến trên ;

4 k

 và nghịch biến trên khoảng ;4 k

C Hàm số nghịch biến trên ;

4 k

 và đồng biến trên khoảng ;4 k

D Hàm số luôn nghịch biến trên ¡

Câu 14.Cho các hàm số sau:

1

3

1

x y x

−

= +

(III) :y= x +4 3

(V) :y x= + +x 2

Có bao nhiêu hàm số đồng biến trên những khoảng mà nó xác định?

Câu 15.Cho các hàm số sau:

(I) :y= − +x 3x − +3x 1; (II) :y=sinx−2x;

3

1

x y

x

−

=

−

Hỏi hàm số nào nghịch biến trên toàn trục số?

C (I), (II) và (IV) D (II), (III).

Câu 16.Xét các mệnh đề sau:

(I) Hàm số y= − −(x 1)3 nghịch biến trên ¡

(II) Hàm số ln( 1)

1

x

− đồng biến trên tập xác định của nó.

(III) Hàm số 2

1

x y

x

= + đồng biến trên ¡

Hỏi có bao nhiêu mệnh đề đúng?

Trang 5

A. 3 B 2 C 1 D 0.

Câu 17.Cho hàm số y= +x 1(x−2) Khẳng định nào sau đây là khẳng định sai?

A Hàm số nghịch biến trên khoảng 1;1

2

B Hàm số nghịch biến trên khoảng (−∞ −; 1)

C Hàm số đồng biến trên các khoảng (−∞ −; 1)và 1;

2

 +∞

D Hàm số nghịch biến trên khoảng 1;1

2

  và đồng biến trên khoảng

1

; 2

 +∞

Câu 18.Cho hàm số y x= + +3 2 2−x Khẳng định nào sau đây là khẳng định đúng?

A Hàm số nghịch biến trên khoảng (−∞ −; 2)và đồng biến trên khoảng (−2; 2)

B Hàm số đồng biến trên khoảng (−∞ −; 2)và nghịch biến trên khoảng (−2; 2)

C Hàm số đồng biến trên khoảng (−∞;1) và nghịch biến trên khoảng ( )1; 2

D Hàm số nghịch biến trên khoảng (−∞;1) và đồng biến trên khoảng ( )1; 2

Câu 19.Cho hàm số cos 2 sin 2 tan , ;

2 2

  Khẳng định nào sau đây là khẳng

định đúng?

A Hàm số luôn giảm trên ;

2 2

π π

B Hàm số luôn tăng trên ;

2 2

π π

C. Hàm số không đổi trên ;

2 2

π π

D Hàm số luôn giảm trên −π

2;0







÷

Câu 20.Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m sao cho hàm số 2

1

x m y

x

− +

= + giảm trên các

khoảng mà nó xác định ?

A m< −3 B m≤ −3 C m≤1 D. m<1

I – ĐÁP ÁN

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

Trang 6

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53

II –HƯỚNG DẪN GIẢI

Câu 1. Chọn D

TXĐ: D=¡ \ 1{ } Ta có ' 2 2 0, 1

(1 )

−

x

Hàm số đồng biến trên các khoảng (−∞;1)và (1;+∞)

Câu 2. Chọn A

TXĐ: D=¡ Ta có y'= −3x2+6x− = −3 3(x−1)2 ≤0 , ∀ ∈x ¡

y = − x + x= x −x Giải ' 0 0

2

x y

x

=





Trên các khoảng (−∞ −; 2) và (0; 2 , ' 0) y > nên hàm số đồng biến

Câu 4. Chọn B

TXĐ: D=¡ \ 2{ } Ta có ' 10 2 0,

( 4 2 )

x

Câu 5. Chọn C

Ta có: f x'( )= −4x4+4x2− = −1 (2x2−1)2 ≤ ∀ ∈0, x ¡

TXĐ: D=¡ \{ }−1

2 2

' ( 1)

y

x

= + Giải

4

x

=



'

y không xác định khi x= −1 Bảng biến thiên:

Hàm số nghịch biến trên các khoảng (− −4; 1) và (−1;2)

5

x

=



Trên khoảng( )1;5 , ' 0y < nên hàm số nghịch biến

TXĐ: D=¡ y' 3= x4−12x3+12x2 =3 (x x2 −2)2 ≥0 , ∀ ∈x ¡

––

Trang 7

2

0, 0

= = >





¡

Câu 10.Chọn B

TXĐ: D=¡ Do y' 3= x2+6x− =9 3(x−1)(x+3) nên hàm số không đồng biến trên ¡

HSXĐ:3x2− ≥ ⇔ ≤x3 0 x 3 suy ra D (= −∞;3] 2

'

2 3

y

x x

−

=

− , ∀ ∈ −∞x ( ;3)

2

x y

x

=



= ⇒  = 'y

không xác định khi

0 3

x x

=



 =

Bảng biến thiên:

Hàm số nghịch biến (−∞;0)và (2;3) Hàm số đồng biến (0; 2)

Câu 12.Chọn A

TXĐ: D=¡ ' 1 sin 2

2

7 2

12

 = − +





,(k∈¢)

Vì x∈[ ]0;π nên có 2 giá trị 7

12

x= π

và 11

12

x= π

thỏa mãn điều kiện

Hàm số đồng biến 0;7

12

π

11

;

12π π

TXĐ: D=¡ ; y′ = −1 sin 2x≥ ∀ ∈0 x ¡ suy ra hàm số luôn đồng biến trên ¡

Câu 14.Chọn C

02||0||00

||00||

Trang 8

(II):

2

′

−

x

2

4

′

+

x

(IV): 2

(I):y' (= − +x3 3x2− +3x 1) '= −3x2+6x− = −3 3(x−1)2 ≤ ∀ ∈0, x ¡ ;

(II): ' (siny = x−2 ) ' cosx = x− < ∀ ∈2 0, x ¡ ;

3

′

+

x

(I) y′ = − −( (x 1)3)′ = −3(x−1)2 ≤ ∀ ∈0, x ¡

(II)

( )2

′

−

2

x

y

1

0,





y

1 0

2

′ = ⇔ =

TXĐ: D= −∞( ; 2] Ta có 2 1, ( ; 2)

2

− −

−

x

Giải y′ = ⇒0 2− = ⇒ =x 1 x 1; 'y không xác định khi x=2

||0

12 0||65

Trang 9

Câu 19.Chọn C.

Xét trên khoảng ;

2 2

π π

Ta có: cos 2 sin 2 tan cos 2 cos sin 2 sin 1 0

cos

x

Hàm số không đổi trên ;

2 2

π π

Câu 20.Chọn D

Tập xác định: D=¡ \{ }−1 Ta có

( )2

1 1

−

′ = +

m y x

Để hàm số giảm trên các khoảng mà nó xác định ⇔ < ∀ ≠ − ⇔ <y′ 0, x 1 m 1

Đặt t= f x( )= x2−4x+5 Ta có ( ) 2 2

−

x

f x

x x ( ) 0f x′ = ⇔ =x 2

Xét x>0 ta có bảng biến thiên

Khi đó phương trình đã cho trở thành m t= + − ⇔ + − − =2 t 5 t2 t 5 m 0 (1).

Nếu phương trình (1) có nghiệm t t thì 1 2, t1+ = −t2 1 (1) có nhiều nhất 1 nghiệm t≥1.

Vậy phương trình đã cho có đúng 2 nghiệm dương khi và chỉ khi phương trình (1) có

đúng 1 nghiệm t∈( )1; 5 Đặt g t( )= + −t2 t 5 Ta đi tìm m để phương trình ( ) g t =m

có đúng 1 nghiệm t∈( )1; 5 Ta có g t′ = + > ∀ ∈( ) 2 1 0,t t ( )1; 5

Từ bảng biến thiên suy ra 3− < <m 5 là các giá trị cần tìm

Bất phương trình x2− + ≤3x 2 0⇔ ≤ ≤1 x 2

Bất phương trình mx2+(m+1)x m+ + ≥1 0 2

2

1

x

− −

+ +

0 2 01

Trang 10

Xét hàm số ( ) 2 2

1

x

f x

− −

= + + với 1≤ ≤x 2 Có

2

4x 1

+ +

x

Yêu cầu bài toán ⇔ ≥m max ( )[1;2] f x 4

7

m

⇔ ≥ −

3

t= x+ Điều kiện: t≥1 Phương trình thành: t2+ −t 2m− =2 0 (*) Khi x∈1;3 3⇒ ∈t [1; 2]

(*) ( )

2

t t

Từ bảng biến thiên ta có : 0≤ ≤m 2

Điều kiện: 1

2

x≥ − Phương trình x2+mx+ =2 2x+1⇔3x2+4x− =1 mx (*)

Vì x=0 không là nghiệm nên (*)

2

3x 4x 1

m

x

⇔ =

Xét f x( ) 3x2 4x 1

x

2

x

+

Bảng biến thiên

Từ bảng biến thiên ta có để phương trình có hai nghiệm thì 9

2

m≥

Điều kiện : x ≥ 1

Pt

2 4 2 4

m

1

x t

x

−

=

+ với x≥1 ta có 0≤ <t 1 Thay vào phương trình ta được

2

m= −t t = f t

2 02

0++

Trang 11

Ta có: ( ) 2 6f t′ = − t ta có: ( ) 0 1

3

′ = ⇔ =

Từ bảng biến thiên ta có để phương trình có hai nghiệm khi 0 1

3

m

≤ <

Đặt t= (1 2 )(3+ x −x)khi 1;3 0;7 2

Thay vào bất phương trình ta được f t( )= + >t2 t m

Bảng biến thiên

Từ bảng biến thiên ta có : m<0

0 1 00

0

Định dạng
Số trang	11
Dung lượng	1,04 MB