CÁC CÔNG THỨC GIẢI NHANH VỀ HÀM SỐ VÀ ỨNG DỤNG CỦA ĐẠO HÀM Vấn đề 01: Số điểm cực trị của hàm số chứa dấu giá trị tuyệt đối 1.. Trong các tiếp tuyến của C tiếp tuyến tại điểm uốn là
Trang 1CÁC CÔNG THỨC GIẢI NHANH VỀ HÀM SỐ VÀ ỨNG DỤNG CỦA ĐẠO HÀM
Vấn đề 01: Số điểm cực trị của hàm số chứa dấu giá trị tuyệt đối
1 Số điểm cực trị của hàm số y f x bằng tổng số điểm cực trị của hàm số y f x và số nghiệm đơn
(nghiệm bội lẻ) của phương trình f x 0. Hay nói cách khác: Bằng tổng số điểm cực trị của hàm số
y f x và số lần đổi dấu của hàm số y f x
2 Số điểm cực trị của hàm số y f x bằng 2a1, trong đó a là số điểm cực trị dương của hàm số
y f x
3 Nếu hàm số y f x có n điểm cực trị thì đồ thị hàm số y f x và đường thẳng y0 có tối đa n1 giao điểm Từ đó hàm số y f x có tối đa 2n1 điểm cực trị
Vấn đề 02: Hàm số bậc ba y = f x =ax +bx +cx+d, a 0 3 2 có đồ thị C
1 Điều kiện để hàm số có hai điểm cực trị: y b23ac0
2 Hàm số đồng biến trên khi
2
3 0, 0
0, 0
a b c và nghịch biến trên khi
2
3 0, 0
0, 0
3 Đồng biến trên đoạn có độ dài :
2 1
0
a
x x và nghịch biến trên đoạn có độ dài :
2 1
0
a
4 Phương trình đường thẳng qua hai cực trị:
2
a a , hay .
18
f x f x
y f x
a
5 Định lí Vi-et với hai điểm cực trị: 1 2
3
b
a và 1 2
3
c
x x
a
6 Khoảng cách giữa hai điểm cực trị của đồ thị hàm số: 4e16e3
d
a , trong đó
2 3 .
9
e
a
7 Nếu hàm số 3 2
0
y f x ax bx cx d a có hai điểm cực trị là x x thì: 1, 2
a Hàm số y f x có n điểm cực trị: + n 5 f x 1 f x2 0
+ n 3 f x 1 f x2 0
b Hàm số y f x có n điểm cực trị: + n 5 PT y 0 có hai nghiệm dương phân biệt
+ n 3 PT y 0 có hai nghiệm x x : 1, 2 x1 0 x 2
8 Trong các tiếp tuyến của C tiếp tuyến tại điểm uốn là tiếp tuyến có hệ số góc nhỏ nhất khi , a0; và
là tiếp tuyến có hệ số góc lớn nhất khi a0
Trang 29 Điều kiện để hàm số có
a hai điểm cực trị x x1, 2 trái dấu là phương trình y 0 có hai nghiệm phân biệt trái
dấu, tức ac0
b hai điểm cực trị x x1, 2 cùng dấu
là phương trình y 0 có hai nghiệm phân biệt cùng dấu, tức
2
1 2
0 3
c
P x x
a
* Nếu hai điểm cực trị cùng dấu dương thì bổ sung thêm điều kiện 1 2 2 0
3
b
a
* Nếu hai điểm cực trị cùng dấu âm thì bổ sung thêm điều kiện 1 2 2 0
3
b
a
c hai điểm cực trị x x1, 2 thỏa mãn x1 x2 là x1 x2 0
d hai điểm cực trị x x1, 2 thỏa mãn x1x2 là
0 0
e hai điểm cực trị x x1, 2 thỏa mãn x1x2 là
0 0
10 Điều kiện để đồ thị hàm số có hai điểm cực trị
a A x y A; A và B x y B; B nằm cùng phía, hoặc
khác phía so với đường thẳng :ax by c 0
* Điều kiện nằm cùng phía
ax Aby Ac ax Bby B c 0
* Điều kiện nằm khác phía
ax Aby Ac ax Bby B c 0
b nằm cùng phía, hoặc khác phía so với trục Oy
* Điều kiện nằm cùng phía: Hàm số có hai điểm cực trị cùng dấu hay phương trình y 0 có hai nghiệm phân biệt x x1, 2 cùng dấu (công thức 6.b)
* Điều kiện nằm khác phía: Hàm số có có hai điểm cực trị trái dấu hay phương trình y 0 có hai nghiệm phân biệt x x1, 2 trái dấu (công thức 6.b)
là phương trình y 0 có hai nghiệm phân biệt
Trang 3e hai điểm cực trị nằm khác phía so với trục Ox
là phương trình y 0 có hai nghiệm phân biệt
1, 2
x x và y CĐ.y CT 0;
hoặc đồ thị hàm số cắt trục Ox tại ba điểm phân
biệt Phương trình hoành độ giao điểm
0
f x có ba nghiệm phân biêt
f hai điểm cực trị A và B đối xứng nhau qua
đường thẳng :d y kx e
(Gọi I là trung điểm AB thì I là điểm uốn của đồ
thị hàm số bậc ba)
là ;
I I
I x y d
AB d
2
2
y kx e b
a
9 Phương trình bậc 3 có ba nghiệm lập thành cấp số cộng khi có một nghiệm là
3
b x
a ; lập thành cấp
số nhân nếu một nghiệm là 3 d
x
a
10 Cách nhận diện đồ thị hàm số bậc ba:
a Để xác định của a ta chú ý đến hình dáng của đồ thị hàm số Đồ thị đi lên ở bên phải thì a0.
Đồ thị đi xuống ở bên phải thì a0.
b Để xác định dấu của b ta chú ý vào vị trí của điểm uốn và hoành độ tương ứng là
3
b x a
c Để xác định dấu của c ta xét tích hai hoành độ cực trị 1 2
3
c
x x
a
Nếu hai cực trị có hoành độ cùng
dấu thì ,a c cùng dấu và ngược lại nếu hai cực trị có hoành độ trái dấu thì , a c trái dấu
d Để xác định dấu của d ta xét vị trí tương giao của đồ thị với trục tung Oy, tại đó tung độ giao điểm chính là y d để xét dấu
y
x
K
x1x2 = c
3a
Giao Oy: y = d
Điểm uốn:
x = – b
3a
Hình dáng đồ thị cho dấu
của tham số a
O
Trang 4Vấn đề 03: Hàm số bậc bốn trùng phương y f x ax4 bx c, a 02
1 Điều kiện có ba cực trị: ab0 (a b, trái dấu); và điều kiện có một cực trị: ab0
* Hàm số có đúng một cực trị và cực trị là cực tiểu:
0 0
a
b
* Hàm số có đúng một cực trị và cực trị là cực đại:
0 0
a
b
* Hàm số có hai điểm cực tiểu và một điểm cực đại:
0 0
a
b
* Hàm số có một điểm cực tiểu và hai điểm cực đại:
0 0
a
b
Với ab0 thì đồ thị hàm số có ba điểm cực trị là
tạo thành một tam giác cân tại A
2 Đặt BAĈ thì cot2 3
b
a và
3 3
8 cos
8
3 Độ dài các cạnh: 42 ; 2
16
4 Phương trình đường tròn ngoại tiếp ABC là
0
5 Bán kính đường tròn ngoại tiếp ABC được tính theo công thức
4
abc R
S , bán kính đường tròn nội tiếp
là
2S
r
a b c , trong đó a, b, c là độ dài các cạnh của tam giác.
6 Một số điều kiện về tam giác ABC
8a b 0
24a b 0
c Tam giác ABC có diện tích SABC S0 cho trước 3 2 5
32a S b 0
y
A
O
Trang 5g Tam giác ABC có độ dài cạnh BC m 0 cho trước 2
0 2 0
h Tam giác ABC có độ dài cạnh AB AC n 0 cho trước 2 2 4
0
16a n b 8ab 0
4
b ac
6
b ac
b a ac
m Tam giác ABC cùng điểm O tạo thành một hình thoi 2
2
b ac
n Tam giác ABC nhận O làm tâm đường tròn nội tiếp 3
b a abc
o Tam giác ABC nhận O làm tâm đường tròn ngoại tiếp 3
b a abc
p Tam giác ABC có cạnh BC kAB kAC 3 2 2
q Trục hoành chia tam giác ABC thành hai phần có diện tích bằng
r Tam giác ABC có các điểm cực trị cách đều trục hoành 2
8
b ac
7. Đồ thị hàm số cắt trục hoành tại bốn điểm có hoành độ lập thành cấp số cộng khi và chỉ khi 9b2100ac
(thử lại m)
8 Đồ thị hàm số cắt trục hoành tạo thành ba miền diện tích có diện tích phần trên và diện tích phần dưới bằng nhau khi và chỉ khi 5b236ac (thử lại m)
Vấn đề 04: Hàm số phân thức y ax b , c 0;ad bc 0
cx d
1 Tập xác định: \ ;
d D
c tiệm cận đứng: x d;
c tiệm cận
ngang: ya
c Điểm ;
d a I
c c là tâm đối xứng của đồ thị hàm số.
2 Hàm số đồng biến trên D nếu ad bc 0, d D
c và nghịch
biến trên D nếu ad bc 0, d D
c
3 Tiếp tuyến với tiệm cận
* Tiếp tuyến tại M thuộc đồ thị hàm phân thức cắt các tiệm
cận tại A và B thì M là trung điểm của AB
y
x
K
O
y
x
K
O
A
B
M
I
Trang 6* Khoảng cách từ M tới tiệm cận ngang:
2
1
M
ad bc d
c cx d
* Tổng khoảng cách ngắn nhất từ điểm M đến hai đường tiệm cận:
min 2 ad bc2
d
c
2
M
ad bc
IA
c cx d và IB 2 cx M d
c với I là giao điểm của hai đường tiệm cận
* Diện tích tam giác IAB không đổi và S IAB 22 ad bc
* Khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm E, F bất kì thuộc hai nhánh của đồ thị:
min 2 2 ad bc2
EF
c
* Khoảng cách từ điểm M đến tiệm cận đứng bằng k lần khoảng cách từ điểm M đến đường tiệm cận
ngang k0 thì y x M 1
k
* Khoảng cách từ điểm M đến I là ngắn nhất thì y x M 1 và min 2 2
IM
c
* Điểm M thỏa mãn một trong các yếu tố: Tổng khoảng cách đến hai đường tiệm cận đạt giá trị nhỏ
nhất/ Khoảng cách IM ngắn nhất/ Khoảng cách từ I đến tiếp tuyến tại M đạt GTLN/ Tiếp tuyến tại M vuông góc với IM/ Tam giác IAB vuông cân/ Chu vi tam giác IAB nhỏ nhất/ AB nhỏ nhất/ Bán kính đường tròn nội tiếp tam giác IAB lớn nhất/ Bán kính đường tròn ngoại tiếp tam giác IAB nhỏ nhất thì
điểm M đó phải thỏa mãn tính chất 2
1
* Các bài toán:
- Tìm hai điểm M, N thuộc hai nhánh khác nhau của C sao cho MN nhỏ nhất
- Tìm hai điểm M, N thuộc hai nhánh khác nhau của C sao cho tiếp tuyến của C tại M, N song
song và khoảng cách giữa hai tiếp tuyến lớn nhất
Đều có chung một lời giải trắc nghiệm là giải phương trình y 1 Tìm được hoành độ của M, N
3 Cách nhận diện đồ thị hàm phân thức bậc nhất trên bậc nhất
* Tiệm cận ngang: y a
c
Nếu tiệm cận ngang nằm trên Ox thì
0
ac còn nếu nằm dưới thì ac0
* Tiệm cận đứng x d
c
Nếu tiệm cận đứng nằm trên Oy thì
0
cd còn nếu bên phải thì cd0
y
Trang 7Vấn đề 05: Các kiến thức cơ bản về phương trình, bất phương trình
1 ax2bx c 0, x 0,a0 và ax2bx c 0, x 0,a0
2 ax2bx c 0, x 0 0,a0 hoặc a b c, , 0
2
ax bx c x 0,a0 hoặc a b c, , 0
3 ax2bx c 0 có hai nghiệm phân biệt dương khi 0,S0,P0
ax2 bx c 0 có hai nghiệm phân biệt âm khi 0,S0,P0
2
0
ax bx c có hai nghiệm trái dấu khi P0
4 2
0
ax bx c có hai nghiệm phân biệt x1x2 khi 1 2
2
2
0
2
2
0
ax bx c có hai nghiệm phân biệt x1 x2 khi 0,x1 x2 0
ax2 bx c 0 có hai nghiệm phân biệt x1 x2 khi
a f
a f
trong đó 2
f x ax bx c
2
0
ax bx c có hai nghiệm phân biệt x1 x2 khi
a f
a f
ax2 bx c 0 có hai nghiệm phân biệt x1 x2 khi
a f
a f
ax2 bx c 0 có hai nghiệm phân biệt x1x2 khi
1 2
2
a f
a f
5 m f x có nghiệm trên D khi m minD f x ; maxD f x ; m f x có nghiệm trên D khi min
D
và m f x có nghiệm trên D khi max
D
6 m f x , x D khi max
D
m f x ; m f x x khi min
D