NHỮNG BÀI TOÁN KHÓ ÔN THI THPTQG 2021Cơ sở lý thuyết và vận dụng cơ sở lý thuyết để tìm hướng giải Đối với dạng bài này thì đề bài thường có hai các tiếp cận sau: Cách tiếp cận thứ 1:
Trang 1NHỮNG BÀI TOÁN KHÓ ÔN THI THPTQG 2021
Cơ sở lý thuyết và vận dụng cơ sở lý thuyết để tìm hướng giải
Đối với dạng bài này thì đề bài thường có hai các tiếp cận sau:
Cách tiếp cận thứ 1: Cho bảng biến thiên hoặc đồ thị của hàm số y f x , yêu cầu xác định tính chất (đơn điệu, cực trị, tương giao, tiệm cận, giá trị lớn nhất – nhỏ nhất ) của các hàm số
y f x y f u x yg x
Phương pháp giải Bước 1 Dựa vào bảng biến thiên hoặc đồ thị của hàm số y f x xác định các điểm cực trị x x của 1, 2hàm số y f x x x1, 2 là các nghiệm của phương trình f' x 0
Bước 2 Tính g' x dựa vào các nghiệm của phương trình f ' x 0suy ra các nghiệm của phương trình
Bước 4 Lập bảng xét dấu của yg x' hoặc bảng biến thiên của hàm số yg x và kết luận
Cách tiếp cận thứ 1: Cho bảng biến thiên hoặc đồ thị của hàm số y f' x , yêu cầu xác định các tính chất (đơn điệu, cực trị, tương giao, tiệm cận, giá trị lớn nhất – nhỏ nhất ) của các hàm số
Phương pháp giải Bước 1 Tính g' x
Bước 2 Dựa vào dấu của hàm số y f' x để suy ra dấu của hàm số yg x' trên các khoảng, lập bảng biến thiên (nếu cần)
Bước 3 Kết luận
Ở trong tài liệu này, mình xin gửi đến bạn đọc các bài toán được mình tách từ các đề thi thử năm 2021
PHẦN 1 CÁC BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN TÍNH ĐƠN ĐIỆU
Câu 1 (THPT Gia Bình - Bắc Ninh - 2021) Cho hàm số f x có bảng biến thiên của hàm số
Trang 2NGUYỄN BẢO VƯƠNG - 0946798489
Quan sát bảng biến thiên ta có :
2 2 19
h t mnằm dưới đồ thị y f' t Suy ra : m 4
Câu 2 (THPT Kinh Môn - Hải Dương - 2021) Cho hàm số y f x có đồ thị như hình vẽ
Hàm số f sinx đồng biến trong khoảng nào sau đây?
Trang 3NHỮNG BÀI TOÁN KHÓ ÔN THI THPTQG 2021
Chọn C
Dựa vào đồ thị hàm số y f x ta có:
11
2cos 0
2
6
x x
Trang 4NGUYỄN BẢO VƯƠNG - 0946798489
32
Ta có bảng biến thiên như sau:
Vậy hàm số nghịch biến trên khoảng 1;1
Ta có: g x 4f3 4 x16x12 4f3 4 x4x3
g x f x x f3 4 x 3 4x *
Đặt t 3 4x ta có * trở thành: f t t
Trang 5NHỮNG BÀI TOÁN KHÓ ÔN THI THPTQG 2021
x x
Trang 6NGUYỄN BẢO VƯƠNG - 0946798489
Do m 1 m 2018 có 2018 giá trị của tham số m thỏa mãn yêu cầu bài toán
Câu 6 (THPT Nguyễn Viết Xuân - Vĩnh Phúc - 2021) Cho hàm số y f x liên tục trên và có
bảng biến thiên bên dưới
Vậy hàm số đồng biến trên khoảng 3; 4
Câu 7 (THPT Đội Cấn - Vĩnh Phúc - 2021) Cho hàm số y f x có đạo hàm
Trang 7NHỮNG BÀI TOÁN KHÓ ÔN THI THPTQG 2021
0
12
Đặt
21
Trang 8NGUYỄN BẢO VƯƠNG - 0946798489
Câu 9 (THPT Phan Đình Phùng - Hà Nội - 2021) Cho hàm số y f x ( ) Hàm số y f x ( ) có đồ thị
Trang 9NHỮNG BÀI TOÁN KHÓ ÔN THI THPTQG 2021
Câu 10 (Chuyên Bắc Ninh - 2021) Cho hàm số y f x có đạo hàm liên tục trên Biết hàm số
y f x có đồ thị như hình vẽ Gọi S là tập hợp các giá trị nguyên m 2021; 2021 để hàm
số g x f x m nghịch biến trên khoảng 1; 2 Hỏi S có bao nhiêu phần tử?
A 2020 B 2021 C 2022 D 2019
Lời giải Chọn B
m m
Vậy có 2021 giá trị nguyên m 2021; 2021 thỏa mãn
Câu 11 (Chuyên Hạ Long - 2021) Cho hàm số y f x( ) có đạo hàm liên tục trên 1;3 Bảng biến
thiên của hàm số y f x được cho như hình vẽ sau Hàm số 1
2
x
y f x
nghịch biến trên khoảng nào sau đây?
A 4; 2 B 2; 0 C 0; 2 D 2; 4
Lời giải Chọn A
Trang 10NGUYỄN BẢO VƯƠNG - 0946798489
Trang 11NHỮNG BÀI TOÁN KHÓ ÔN THI THPTQG 2021
Có phương trình f x x là phương trình hoành độ giao điểm của đồ thị hàm số y f x
với đường thẳng y x do đó
313
Dựa vào bảng biến thiên ta có hàm số nghịch biến trên 1;1
Câu 13 (Lương Thế Vinh - Hà Nội - 2021) Cho hàm số f x liên tục trên và có đồ thị hàm số
Dựa vào đồ thị của hàm số f x ta thấy 0 1
1 0
x m y
Trang 12NGUYỄN BẢO VƯƠNG - 0946798489
m m m
02
m m
f x x x Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m thuộc đoạn 10;20 để
hàm số f x( 2 3xm) đồng biến trên khoảng 0;2 ?
Lời giải Chọn C
0;2 2
m m
mà m ,m 10;20 nên m 10; 9; ; 1 13;14; ;20
Vậy có tất cả 18giá trị của m
Câu 15 (THPT Nguyễn Huy Hiệu - Quảng Nam - 2021) Cho hàm số y f x xác định và liên tục trên
đoạn 1;5 có đồ thị của y f x được cho như hình bên dưới
Trang 13NHỮNG BÀI TOÁN KHÓ ÔN THI THPTQG 2021
Ta có: g x 2f x 2x4
0
g x f x x 2
Vẽ đường thẳng y x 2và đồ thị y f x trên cùng hệ trục tọa độ ta được hình sau:
Dựa vào đồ thị ta thấy f x x 2
01; 23
4;5
x
x a a x
Đề hàm số g x đồng biến khi và chỉ khi g x 0 2f x 2x 4 0 f x x 2
Nhìn đồ thị ta thấy f x x 2, x a;3 và x b;5 g x đồng biến trên khoảng 2;3
Câu 16 (Chuyên Lê Thánh Tông - Quảng Nam - 2021) Cho hàm số y f x có đồ thị của hàm số
y f x như hình bên Hỏi hàm số y f 2021x đồng biến trên khoảng nào sau đây?
Trang 14NGUYỄN BẢO VƯƠNG - 0946798489
A 2020; 2022 B 2024; C ; 2017 D 2017; 2024
Lời giải Chọn B
Dựa vào đồ thị của hàm số y f x ta có bảng xét dấu của hàm số y f x như sau:
Vậy hàm số y f2021x đồng biến trên 2024;
Câu 17 (THPT Thiệu Hóa - Thanh Hóa - 2021) Cho hàm số f x có bảng xét dấu đạo hàm như sau:
Lời giải Chọn B
Trang 15NHỮNG BÀI TOÁN KHÓ ÔN THI THPTQG 2021
2
30
3
x
x x
Từ bảng biến thiên ta thấy hàm số yg x có TXĐ D \2;0;3
Ta có
2
Lời giải Chọn D
Trang 16NGUYỄN BẢO VƯƠNG - 0946798489
Do m 5;5m 5; 4; 3; 2; 1;0;1; 2
Vậy có 8 giá trị nguyên của m thỏa mãn yêu cầu
Câu 20 (Sở Thái Nguyên - 2021) Cho hàm số f x có đạo hàm trên và f x x1x3 Có
bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m thuộc đoạn 10; 20 để hàm số 2
Mà m là số nguyên thuộc đoạn 10; 20 nên có 18 giá trị nguyên của m thỏa điều kiện đề bài
Câu 21 (Chuyên Vĩnh Phúc - 2021) Cho hàm số y f x , hàm số
Trang 17NHỮNG BÀI TOÁN KHÓ ÔN THI THPTQG 2021
33
, 11
Các nghiệm của phương trình g x 0 đều là các nghiệm đơn nên áp dụng quy tắc đan dấu, ta
có bảng biến thiên như sau :
Vậy hàm số đã cho có 4 khoảng đồng biến
Câu 22 (THPT Kim Sơn A - Ninh Bình - 2021) Cho hàm số 3 2
Trang 18NGUYỄN BẢO VƯƠNG - 0946798489
Câu 23 (Chuyên KHTN Hà Nội - 2021) Cho hàm số f x( ) có bảng xét dấu của đạo hàm như sau:
Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m thỏa mãn 10 m10 và hàm số
Xét yg x( ) f x( 22xm)
Ta có: y'g x'( )2(x1) '(f x22xm)
Vì x 1 0 x (0;1)nên để hàm số y f x( 22xm) đồng biến trên khoảng (0;1)thì
2'( 2 ) 0 (0;1)
f x xm x , do hàm số x22xm luôn đồng biến trên (0;1)nên
0
3 3
m
m m
m m
Vậy có tất cả 6 giá trị nguyên của tham số m thỏa mãn đề bài
Câu 24 (Chuyên Bắc Ninh - 2021) Cho hàm số y f x( ) xác định trên R và có đạo hàm
'( ) (2 )( 3) ( ) 2021
f x x x g x trong đó g x( )0, x R Hàm số (1 ) 2021 2022
y f x x đồng biến trên khoảng nào?
A ( ; 1) B ( 1;4) C ( 3;2) D (4;)
Lời giải Chọn B
Ta có: y f(1x)2021x2022 y' f'(1x)2021
Theo giả thuyết của đề, ta có:
Trang 19NHỮNG BÀI TOÁN KHÓ ÔN THI THPTQG 2021
'( ) (2 )( 3) ( ) 2021 '( ) (2 )( 3) ( ) 2021
'( ) 2021 (2 )( 3) ( )
3'( ) 2021 0 (2 )( 3) ( ) 0
Ta có bảng xét dấu như sau:
Dựa vào bảng xét dấu, ta suy ra f'( )x 20210, x ( 3; 2)
Vậy hàm số y f(1x)2021x2022 đồng biến trên khoảng ( 1;4)
Câu 25 (Chuyên Vinh - Nghệ An - 2021) Cho hàm số f x có bảng xét dấu đạo hàm như hình bên
Câu 26 (THPT Quãng Xương 1-Thanh Hóa - 2021) Cho hàm số y f x y( ), g x( ) liên tục trên và
có đồ thị các đạo hàm f x( ),g x( ) (đồ thị g x( ) là đường đậm hơn) như hình vẽ Hàm số
h x f x g x nghịch biến trên khoảng nào dưới đây?
Trang 20NGUYỄN BẢO VƯƠNG - 0946798489
A Hàm số g x đồng biến trên 2; B Hàm số g x nghịch biến trên 2; 1
C Hàm số g x đạt cực đại tại x 0 D Hàm số g x có 2 điểm cực tiểu
Lời giải Chọn A
Từ bảng xét dấu của h t , ta suy ra 0 1 1
Trang 21NHỮNG BÀI TOÁN KHÓ ÔN THI THPTQG 2021
Bảng xét dấu của g x
Từ bảng xét dấu của g x , ta kết luận
Hàm số g x đồng biến trên các khoảng 2; 1 , 0;1 và 2;
Hàm số g x nghịch biến trên các khoảng ; 2 , 1; 0 và 1; 2
1
1 02
Trang 22NGUYỄN BẢO VƯƠNG - 0946798489
Từ bảng biến thiên suy ra hàm số g x f x 22x có 2 điểm cực trị trên khoảng 0;
Câu 29 (Sở Ninh Bình - 2021) Cho f x là một hàm số có đạo hàm liên tục trên và hàm số
f t t cùng dấu Ta có bảng biến thiên của t23t1
Dựa vào đồ thị đã cho, ta thấy g t 0 khi 1 t 0, suy ra 2
3 1 0
f t t khi 1 t 0
nên fx10 khi 1 x 1 0 hay f x 1 0 khi 0 x 1
Câu 30 (THPT Thanh Chương 1 - Nghệ An - 2021) Cho hàm số y f x( )liên tục trên Rcó bảng xét
dấu đạo hàm như sau:
Trang 23NHỮNG BÀI TOÁN KHÓ ÔN THI THPTQG 2021
Lời giải Chọn B
x x
Từ đó, ta có bảng xét dấu như sau:
Dựa vào bảng xét dấu trên, ta kết luận hàm số g x( )đồng biến trên khoảng 1;3
2
Câu 31 (Chuyên Biên Hòa - 2021) Cho hàm số f x có đạo hàm trên là f' x x1x3 Có
bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m thuộc đoạn 10; 2021 để hàm số
Trang 24NGUYỄN BẢO VƯƠNG - 0946798489
Có 2019 giá trị của tham số m
Vậy có 2019 giá trị của tham số m cần tìm
Câu 32 (THPT Đặng Thúc Hứa - Nghệ An - 2021) Cho hàm số f x liên tục trên và có đạo hàm
x 0 3
y 0 0
Từ bảng xét dấu của y ta thấy hàm số nghịch biến trên các khoảng ;0 và 3;
Do đó chọn đáp án A
Câu 33 (Chuyên KHTN - Hà Nội - 2021) Cho hàm số f x có bảng xét dấu của đọa hàm như sau:
Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số mthỏa mãn 10 m 10 và hàm số
Trang 25NHỮNG BÀI TOÁN KHÓ ÔN THI THPTQG 2021
m m
Vậy có 6 giá trị của mthỏa mãn ycbt
Câu 34 (Chuyên Bắc Ninh - 2021) Cho hàm sốy f x xác định trên và có đạo hàm
Vậy hàm số đồng biến trên khoảng 1; 4
Câu 35 (Chuyên Hoàng Văn Thụ - Hòa Bình - 2021) Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên và
có đồ thị của hàm số y f ' x như hình vẽ
Trang 26NGUYỄN BẢO VƯƠNG - 0946798489
Ta có hàm số yg x có đạo hàm liên tục trên và 2
Dựa vào bảng xét dấu dễ thấy g' x 0,x 1; 0
Vậy hàm số g x đồng biến trên 1; 0 suy ra đáp án sai là đáp án C
PHẦN 2 CÁC BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN CỰC TRỊ
Câu 1 (THPT Nguyễn Đăng Đạo - Bắc Ninh - 2021) Cho hàm số bậc ba y f x có đồ thị như sau
Trang 27NHỮNG BÀI TOÁN KHÓ ÔN THI THPTQG 2021
0
2; 13
x x
Câu 2 (THPT Nguyễn Đăng Đạo - Bắc Ninh - 2021) Cho hàm số y f x( )có đạo hàm liên tục trên
Đồ thị hàm số y f x( 3 x 2)như hình vẽ sau: Hỏi hàm số y f(| |)x có bao nhiêu cực trị?
Lời giải Chọn D
Nhận xét y f(| |)x là hàm số chẵn nên đồ thị nhận trục Oy làm trục đối xứng nên ta xét cực trị
Trang 28NGUYỄN BẢO VƯƠNG - 0946798489
đồ thị y f x( )có 2 điểm cực trị bên phải Oy
y f(| |)x có 5 cực trị ( 2 cực trị bên phải + 2 cực trị bên trái + 1 giao với trục Oy)
Câu 3 (THPT Gia Bình - Bắc Ninh - 2021) Cho hàm số 4 2
y f x ax bx c có đồ thị như hình vẽ bên dưới
Số điểm cực trị của hàm số g x f x 3 f x là
Lời giải Chọn B
Từ đồ thị ta thấy hàm số trên có phương trình là yx42x2 Vậy ta có:
Trang 29NHỮNG BÀI TOÁN KHÓ ÔN THI THPTQG 2021
Phương trình g x 0 có đúng 8 nghiệm đơn và 1 nghiệm bội lẻ x 0(nghiệm bội ba)
Vậy hàm số g x có 9 điểm cực trị
Câu 4 (THPT Tiên Du 1 - Bắc Ninh - 2021) Cho hàm số f x liên tục trên tập và biết y f ' x
có đồ thị là đường cong trong hình bên dưới
Số điểm cực tiểu của hàm số 3
2
h x f x x là
Lời giải Chọn D
Ta có bảng biến thiên sau:
Dựa vào bảng biến thiên ta có hàm số 3
Trang 30NGUYỄN BẢO VƯƠNG - 0946798489
Biết rằng en Số điểm cực trị của hàm số y ff x 2x bằng
Lời giải Chọn C
Từ đồ thị ta có phương trình 1 có 3 nghiệm phân biệt x ,1 x ,2 x (3 x1mx2 0 nx3) Xét phương trình 2
Trang 31NHỮNG BÀI TOÁN KHÓ ÔN THI THPTQG 2021
f x
1 2 3
000
Từ bảng biến thiên suy ra hai phương trình 2a , 2b mỗi phương trình có hai nghiệm phân biệt
( hai phương trình không có nghiệm trùng nhau ) và khác x , 1 x , 2 x 3
Suy ra phương trình f x 2ff x 2x0 có 7 nghiệm đơn phân biệt Vậy hàm số
Trang 32NGUYỄN BẢO VƯƠNG - 0946798489
Dựa vào bảng biến thiên ta được (*) có 7 nghiệm phân biệt khác 1nên g x '( ) 0 có 9 nghiệm đơn phân biệt Vậy hàm số g x( ) f x( 33 )x có 9 cực trị
Câu 7 (Chuyên Lam Sơn - Thanh Hóa - 2021) Cho hàm số y f x , có đạo hàm
1 2 3
f x x x Tìm số điểm cực trị của hàm số g x f x22x6
Lời giải Chọn C
3
2 3 0
1
x x
Từ bảng biến thiên Ta thấy hàm số g x có 3 điểm cực trị
Câu 8 (THPT Tam Dương - Vĩnh Phúc - 2021) Cho hàm số y f x có bảng biến thiên như hình
Trang 33NHỮNG BÀI TOÁN KHÓ ÔN THI THPTQG 2021
'
x g
Câu 9 (THPT Tam Dương - Vĩnh Phúc - 2021) Cho hàm số y f x và có đồ thị f x như sau:
Trên khoảng 10;10 có tất cả bao nhiêu số nguyên m để hàm số g x f x mx 2020 có đúng một cực trị?
Lời giải Chọn C
Trang 34NGUYỄN BẢO VƯƠNG - 0946798489
Suy ra có 16 giá trị m thỏa yêu cầu bài toán
Câu 10 (Sở Vĩnh Phúc - 2021) Cho hàm số y f x liên tục trên , có đạo hàm
f x x x x x x g x với g x là hàm đa thức có đồ thị như hình vẽ
Hàm số y f x có bao nhiêu điểm cực trị?
Lời giải Chọn D
30
x x
x x
f x bị đổi dấu 4 lần khi qua các giá trị x 1;x0;x2;x3
Vậy hàm số đã cho có 4 điểm cực trị
Câu 11 (THPT Đào Duy Từ - Hà Nội - 2021) Cho hàm số f x Bảng biến thiên của hàm số f ' x
y f x x y x f x x
Trang 35NHỮNG BÀI TOÁN KHÓ ÔN THI THPTQG 2021
2 2
2
3 2
Trang 36NGUYỄN BẢO VƯƠNG - 0946798489
Dựa vào đồ thị hàm số y f x và đồ thị đường thẳng d : y x 1
Tập nghiệm của phương trình 1 là 1;1; 2;3
Câu 13 (THPT Thiệu Hóa - Thanh Hóa - 2021) Cho hàm số f x có f 0 0 Biết rằng y f x là
hàm số bậc ba và có đồ thị là đường cong trong hình bên, hàm số g x f f x x có bao nhiêu điểm cực trị?
Lời giải Chọn D
Trang 37NHỮNG BÀI TOÁN KHÓ ÔN THI THPTQG 2021
Từ bảng biến thiên ta suy ra phương trình f x x0 có hai nghiệm phân biệt khác x , 1 x 2
Tương tự ta có 0 nên mỗi phương trình f x x và f x x đều có hai
nghiệm phân biệt (các nghiệm đôi một khác nhau)
Trang 38NGUYỄN BẢO VƯƠNG - 0946798489
Ta có: 2020 2 2
f x x x x *
2 2
8
yh x x x, h x 2x ,8 h x 02x 8 0x4
Ta có bảng biến thiên của hàm số yh x
Vì x 3 là nghiệm bội chẵn của phương trình f x 0 nên nghiệm của phương trình 1 không phải là điểm cực trị của hàm số
Từ bảng biến thiên suy ra, hàm số có đúng ba điểm cực trị khi phương trình 2 có hai nghiệm phân biệt đồng thời phương trình 3 vô nghiệm hoặc có nghiệm duy nhất x 4
3 4 5 50)
Vậy S 17
Trang 39NHỮNG BÀI TOÁN KHÓ ÔN THI THPTQG 2021
Câu 15 (Chuyên Hạ Long - 2021) Cho hàm số y f x có đạo hàm 2 2
Ta có y'2x8f 'x28xm Hàm số y f x 28xm có 5 điểm cực trị khi và chỉ khi phương trình 2
m m m m
Kết hợp điều kiện m nguyên dương nên có 15 giá trị nguyên của tham số m thỏa mãn bài ra
Câu 16 (THPT Thạch Thành 1 - Thanh Hóa - 2021) Cho hàm số f x biết
3
6 0(1) 0
7' 0
g
m m
b
m m
Vậy m 1; 0;1; 2;7Suy ra có 5 giá trị nguyên của m thỏa mãn
Câu 17 (THPT Thạch Thành 1 - Thanh Hóa - 2021) Cho hàm số bậc bốn f x( ) có bảng biến thiên như
sau:
Trang 40NGUYỄN BẢO VƯƠNG - 0946798489
Ta có : f x( )4x48x2 3 f x( ) 16 ( x x21)
Ta có g x( )2 (x f x3 1).[2 (f x1)x f x ( 1)]
30( ) 0 ( 1) 0
Phương trình (2) có cùng số nghiệm với phương trình f x ( ) 0 nên (2) có 4 nghiệm đơn Phương trình (3) có cùng số nghiệm với phương trình :
2 ( ) (f x x1) ( )f x 02(4x 8x 3) 16 ( x x1)(x 1) 0
24x 16x 32x 16x 6 0
có 4 nghiệm phân biệt
Dễ thấy 9 nghiệm trên phân biệt nên hàm số g x ( ) 0 có tất cả 9 điểm cực trị
Câu 18 (THPT Cẩm Bình - Hà Tĩnh - 2021) Cho hàm số bậc ba y f x có đồ thị như hình vẽ
Số điểm cực tiểu của hàm số g x fx2x bằng
Lời giải Chọn C