HÀM SỐ BẬC HAI Phần 1... Lấy đối xứng phần đồ thị P ở bên phải trục tung qua trục tung... Giữ nguyên phần đồ thị hàm số y x 2 2x ở bên trên trục hoành và những điểm trên trục ho
Trang 1DẠNG 2 XÁC ĐỊNH HÀM SỐ BẬC 2 – PARABOL
Ví dụ 1 [ĐVH]: Lập bảng biến thiên và vẽ đồ thị hàm số:
a) y x 26x
b) y x2 4x5
Lời giải:
a) y x 26x
- Bảng biến thiên:
- Đồ thị:
+) TXĐ: D
+) Tọa độ đỉnh: I3; 9 Trục đối xứng: x3
+) Sự biến thiên: a 1 0 nên hàm số nghịch biến trên ;3 và đồng biến trên 3; +) Giao điểm với trục tung: 0;0 Giao điểm với trục hoành 0;0 ; 6;0
b) y x2 4x5
- Bảng biến thiên:
- Đồ thị:
+) TXĐ: D
+) Tọa độ đỉnh: I 2;9 Trục đối xứng: x2
Chuyên đề: Hàm số bậc nhất, bậc hai
06 HÀM SỐ BẬC HAI (Phần 1)
Trang 2+) Sự biến thiên: a 1 0 nên hàm số đồng biến trên ; 2 và nghịch biến trên 2; +) Giao điểm với trục tung: 0;5 Giao điểm với trục hoành 1;0 ; 5;0
Ví dụ 2 [ĐVH]: Cho P y: 2x24x6
a) Tìm tọa độ đỉnh, trục đối xứng, vẽ P
b) Tìm x sao cho y0
Lời giải:
a) Tọa độ đỉnh: I1;8 Trục đối xứng: x 1
- Đồ thị:
+) TXĐ: D
+) Tính biến thiên: a 2 0 nên hàm số đồng biến trên ; 1 và nghịch biến trên 1; +) Giao điểm với trục tung: 0;6 Giao điểm với trục hoành 3;0 ; 1;0
b) Dựa vào đồ thị hàm số, ta có: y 0 3 x 1
Ví dụ 3 [ĐVH]: Cho 1 2
2
a) Vẽ đồ thị.
Trang 3b) Biện luận số nghiệm phương trình: 1 2
0
2x x m
Lời giải:
a) TXĐ: D
- Tọa độ đỉnh: 1; 9 Trục đối xứng:
2
- Tính biến thiên: 1 0 nên hàm số nghịch biến trên và đồng biến trên
2
- Giao điểm với trục tung: 0; 4 Giao điểm với trục hoành 4;0 ; 2;0
- Đồ thị:
b) Ta có: 1 2 1 2
2x x m 2x x m
Như vậy số nghiệm của phương trình * chính bằng số giao điểm của ĐTHS 1 2 và
4 2
đường thẳng y m 4
Do vậy, ta có các trường hợp:
m m
4
4 2
phương trình vô nghiệm
m m
4
4 2
phương trình có nghiệm kép x 1
m m
4
4 2
phân biệt nên phương trình có 2 nghiệm.
Ví dụ 4 [ĐVH]: Cho P y: 2x2 3x1
a) Vẽ đồ thị P
b) Xác định m để phương trình 2x23 x 1 m không có nghiệm; có hai nghiệm; có 3 nghiệm; có 4 nghiệm
Lời giải:
a) TXĐ: D
- Tọa độ đỉnh: 3; 1 Trục đối xứng:
3 4
x
- Tính biến thiên: a 2 0 nên hàm số nghịch biến trên ;3 và đồng biến trên
4
3
4
Trang 4- Giao điểm với trục tung: 0;1 Giao điểm với trục hoành 1;0 ; 1;0
2
- Đồ thị:
b) Ta vẽ đồ thị hàm số y2x23x 1 dựa trên đồ thị P y: 2x23x1 bằng cách:
Giữ nguyên phần đồ thị P ở bên phải trục tung và những điểm trên trục tung
Lấy đối xứng phần đồ thị P ở bên phải trục tung qua trục tung
- Đồ thị hàm số y2x23x 1:
Khi đó, số nghiệm của phương trình 2x23x 1 m đúng bằng số giao điểm của đường thẳng với đồ thị hàm số
y m y2x23 x 1
Vì vậy, ta có các kết luận:
2x23x 1 m vô nghiệm khi và chỉ khi 1
8
2x23x 1 m có hai nghiệm khi và chỉ khi 1; 1
8
m
2x23x 1 m có ba nghiệm khi và chỉ khi m1
2x23x 1 m có bốn nghiệm khi và chỉ khi 1;1
8
Ví dụ 5 [ĐVH]: Cho hàm số 2 khi 0
y f x
a) Vẽ đồ thị hàm số.
b) Xác định m để phương trình f x m có 3 nghiệm phân biệt
Trang 5Lời giải:
a) Ta vẽ đồ thị hàm số y x khi x0 và đồ thị hàm số y x2 2x khi x0, được đồ thị như hình vẽ:
b) Để phương trình f x m có 3 nghiệm phân biệt thì đường thẳng y m cắt đồ thị hàm số
tại 3 điểm phân biệt.
y f x
Dựa vào đồ thị hàm số, ta suy ra: 0 m 1
Vậy để phương trình f x m có 3 nghiệm phân biệt thì 0 m 1
Ví dụ 6 [ĐVH]: Vẽ đồ thị và lập bảng biến thiên của hàm số :
Lời giải:
a) Ta vẽ đồ thị hàm số y x 2 2 x
+) TXĐ: D
+) Tọa độ đỉnh: 2; 1 Trục đối xứng:
2 2
x
+) Sự biến thiên: a 1 0 nên hàm số nghịch biến trên ; 2 và đồng biến trên
2
2
2
+) Giao điểm với trục tung: 0;0 Giao điểm với trục hoành 0;0 ; 2;0
+) Đồ thị hàm số y x 2 2 x
Từ đồ thị hàm số y x 2 2 ,x suy ra đồ thị hàm số y x2 2x bằng cách:
Trang 6 Giữ nguyên phần đồ thị hàm số y x 2 2x ở bên trên trục hoành và những điểm trên trục hoành
Lấy đối xứng phần đồ thị hàm số y x 2 2x ở bên dưới trục hoành qua trục hoành
- Đồ thị hàm số y x2 2 :x
Bảng biến thiên của hàm số y x2 2 :x
b)
2 2
2
x x khi x
x x khi x
- Ta vẽ đồ thị hàm số y0,5x2 x 2 khi x1 và đồ thị hàm số y0,5x2x khi x0, được đồ thị như hình vẽ:
Bảng biến thiên của hàm số y0,5x2 x 1 1:
Trang 7Ví dụ 7 [ĐVH]: Cho P y x: 24x3
a) Vẽ đồ thị P Suy ra đồ thị y g x x24 x 3
b) Tìm m để phương trình x24 x 3 m có 8 nghiệm phân biệt
Lời giải:
a) Ta vẽ đồ thị hàm số P y x: 24x3
+) TXĐ: D
+) Tọa độ đỉnh: I2; 1 Trục đối xứng: x2
+) Tính biến thiên: a 1 0 nên hàm số nghịch biến trên ; 2 và đồng biến trên 2; +) Giao điểm với trục tung: 0;3 Giao điểm với trục hoành 1;0 ; 3;0
+) Đồ thị hàm số P y x: 24x3:
Từ đồ thị trên, suy ra đồ thị y g x x24 x 3 bằng cách:
Giữ nguyên phần đồ thị P ở bên phải trục tung và những điểm trên trục tung
Lấy đối xứng phần đồ thị P ở bên phải trục tung qua trục tung
- Đồ thị hàm số y g x x24 x 3:
Trang 8b) Từ đồ thị hàm số y g x x24 x 3, suy ra đồ thị hàm số y x24 x 3 bằng cách:
Giữ nguyên phần đồ thị hàm số y g x ở bên trên trục hoành và những điểm trên trục hoành
Lấy đối xứng phần đồ thị hàm số y g x ở bên dưới trục hoành qua trục hoành
- Đồ thị hàm số y x24 x 3 :
Vậy để phương trình x24 x 3 m có 8 nghiệm phân biệt thì đường thẳng y m phải cắt đồ thị hàm số y x24 x 3 tại điểm phân biệt, do đó 8 0 m 1
Phương trình x24 x 3 m có 8 nghiệm phân biệt khi và chỉ khi 0 m 1
Ví dụ 8 [ĐVH]: Cho parabol P y ax: 2bx c a , 0 Xét dấu hệ số a và biệt thức khi:Δ
a) P hoàn toàn nằm phía trên trục hoành
b) P hoàn toàn nằm phía dưới trục hoành
c) P cắt trục hoành tại 2 điểm phân biệt và có đỉnh nằm phía trên trục hoành
Lời giải:
a) P hoàn toàn nằm phía trên trục hoành nên ta có:
2
2
0
a
b) P hoàn toàn nằm phía dưới trục hoành nên ta có:
2
2
0
a
Trang 9c) P cắt trục hoành tại 2 điểm phân biệt và có đỉnh nằm phía trên trục hoành nên a0 và phương trình y0 có hai nghiệm phân biệt Do đó, ta có: 02
a
Ví dụ 9 [ĐVH]: Cho parabol P x: 23x2
a) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số P
b) Biện luận theo số nghiệm của phương trình: m x23x 3 2m0
Lời giải:
Xét hàm số f x( )x23x2
Tập xác định:
Tọa độ đỉnh:
Bảng biến thiên:
( )
f x
1 4
Bảng giá trị:
4
Đồ thị hàm số như hình vẽ sau:
Phương trình đã cho trở thành: x23x 2 2m1 ( )
Số nghiệm của ( ) là số giao điểm của đồ thị y f x( ) và đường thẳng y2m1
2
x
m m ( )
m m ( )
Ví dụ 10 [ĐVH]: Vẽ đồ thị hàm số P y: x2 5x6 Sử dụng đồ thị để biện luận theo số m
điểm chung của P và đường thẳng y m
Lời giải:
Xét hàm số f x( ) x25x6
Trang 10Tập xác định:
Tọa độ đỉnh:
2 4
Bảng biến thiên:
( )
f x
49 4
Bảng giá trị:
5
7 2
49
45 4
Đồ thị hàm số như hình vẽ sau:
Biện luận số giao điểm của đồ thị y f x( ) và đường thẳng y m
Với thì có nghiệm duy nhất
4
2
x Với thì vô nghiệm
4
Với thì có hai nghiệm phân biệt
4
Ví dụ 11 [ĐVH]: Dùng đồ thị biện luận theo số nghiệm của phương trình: m x2 4x m 0
Lời giải:
Phương trình đã cho trở thành: m x 24x ( )
Xét hàm số f x( )x24x
Tập xác định:
Tọa độ đỉnh:
Bảng biến thiên:
( )
f x
4
Bảng giá trị:
Đồ thị hàm số như hình vẽ sau:
Trang 11 Số nghiệm của ( ) là số giao điểm của đồ thị y f x( ) và đường thẳng y m Với thì có nghiệm duy nhất
Với thì có hai nghiệm phân biệt
m 4 ( )
Với thì vô nghiệm
m 4 ( )