Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số.. Các bước khảo sát và vẽ đồ thị hàm số tìm tập xác định, xét chiều biến thiên, tìm cực trị, tìm tiệm cận, lập bảng biến thiên, vẽ đồ thị.. Tìm
Trang 1Chủ đề 1: ỨNG DỤNG ĐẠO HÀM ĐỂ KHẢO SÁT VÀ VẼ ĐỒ THỊ HÀM SỐ
1 Các kiến thức cơ bản cần nhớ
1 Ứng dụng đạo hàm cấp một để xét tính đơn điệu của hàm số Mối liên hệ giữa sự đồng biến, nghịch biến của một hàm số và dấu hàm cấp một của nó
2 Cực trị của hàm số Điều kiện đủ để có cực trị Điểm cực đại, điểm cực tiểu, điểm cực trị của hàm
số Các điều kiện đủ để có điểm cực trị của hàm số
3 Giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số Giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số trên một tập hợp số
4 Đường tiệm cận của đồ thị hàm số Đường tiệm cận đứng, đường tiệm cận ngang
5 Khảo sát hàm số Sự tương giao của hai đồ thị Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số Các bước khảo sát và vẽ đồ thị hàm số (tìm tập xác định, xét chiều biến thiên, tìm cực trị, tìm tiệm cận, lập bảng biến thiên, vẽ đồ thị)
2 Các dạng toán cần luyện tập
1 Xét sự đồng biến, nghịch biến của hàm số trên một khoảng dựa vào dấu đạo hàm
2 Tìm điểm cực trị của hàm số
3 Tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số trên một đoạn, một khoảng
4 Tìm đường tiệm cận đứng, tiệm cận ngang của đồ thị hàm số
5 Khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số
y bx cx d a
y ax bx c a
ax b
cx d
6 Dùng đồ thị hàm số để biện luận số nghiệm của một phương trình
7 Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số tại một điểm thuộc đồ thị hàm số
8 Tìm trên đồ thị những điểm có tính chất cho trước(như điểm cố định…) Tương giao giữa hai đồ thị (một trong hai đồ thị là đường thẳng);
MỘT SỐ KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHỦ ĐỀ 1.
I Đơn điệu của hàm số.
Cho hs y = f(x) xác định trên K (KR)
1) Nếu f’(x) 0 với mọi xK thì hs đồng biến trên K.
2) Nếu f’(x) 0 với mọi xK thì hs nghịch biến trên K.
Dấu “=” chỉ xảy ra (với cả 2 trường hợp trên) tại một số hữu hạn điểm xK
* Nhắc lại kiến thức lớp 10:
Cho tam thức bậc hai g(x) = ax2 + bx + c (a0) và biệt thức = b2 – 4ac
a 0
a 0
II Cực trị của hàm số.
1) Điều kiện cần để hs có cực trị:
Nếu hs y = f(x) có đạo hàm và đạt cực trị tại x0 thì f’(x0) = 0 (ngược lại không đúng)
2) Điều kiện đủ (gọi là dấu hiệu) để hs có cực trị: (dùng để tìm cực trị của hs)
a) Dấu hiệu I: “đạo hàm đổi dấu khi x đi qua x0 thì x0 là điểm cực trị”
b) Dấu hiệu II:
1
Trang 2Tr THPT Phỳc Thọ - ễn thi học kỳ I lớp 12 năm học 2013 – 2014 -
0
f '(x ) 0
f "(x ) 0
thỡ hs đạt cực tiểu tại x0
0
f '(x ) 0
f "(x ) 0
thỡ hs đạt cực đại tại x0
Chỳ ý: cả 2 điều kiện trờn đều là điều kiện 1 chiều!
III Qui tắc tỡm GTLN và GTNN của hs.
1) Nếu bài toỏn yờu cầu tỡm GTLN và GTNN của hs trờn khoảng, hoặc trờn TXĐ thỡ ta lập BBT rồi KL
2) Nếu bài toỏn yờu cầu tỡm GTLN và GTNN của hs trờn đoạn a; b thỡ ta thực hiện cỏc bước sau: Bước 1: Khẳng định trờn đoạn a; b , hs đó cho liờn tục
Bước 2: Tỡm cỏc điểm xa; b mà tại đú đạo hàm khụng xỏc định, hoặc là nghiệm của đạo hàm Bước 3: Tớnh giỏ trị của hs tại cỏc điểm x núi trờn bước 2, giỏ trị của hs tại 2 đầu mỳt a, b của a; b
So sỏnh cỏc giỏ trị ở bước 3 rồi KL
Lưu ý khi tỡm GTLN và GTNN của hs trờn đoạn a; b thỡ ta cú thể lập BBT rồi KL cũng được
IV Tỡm cỏc đường tiệm cận đứng, ngang của đồ thị hs.
Tỡm TXĐ của hs, giả sử hs y = f(x) cú TXĐ: D = ,a b,
Ta tỡm cỏc giới hạn của hs khi x tiến tới cỏc “biờn” của TXĐ, ở đõy ta cú 4 “biờn”: ; ; trỏi a; phải
b Vậy ta tỡm cả thảy 4 giới hạn của hs khi x , x , x a , x b
(lưu ý phải tỡm đủ tất cả 4 giới hạn)
Giả sử xlim y y0
thỡ KL đồ thị hs cú 1 đường tiệm cận ngang y = y0 ( x tiến tới vụ cựng, y tiến tới số) Giả sử xlim ya thỡ KL đồ thị hs cú 1 đường tiệm cận đứng x = a (x tiến tới số, y tiến tới vụ cựng)
V Bài toỏn PT, BPT chứa tham số cú ràng buộc điều kiện nghiệm.
Giả sử hs y = f(x) liờn tục trờn đoạn a; b và Min y ma;b , Max y Ma;b k là số thực Khi đú:
1) PT f(x) = k cú nghiệm thuộc a; b m k M
2) BPT f(x) k cú nghiệm thuộc a; b k M
3) BPT f(x) k nghiệm đỳng x a; b k m
4) BPT f(x) k cú nghiệm thuộc a; b k m
5) BPT f(x) k nghiệm đỳng x a; b k M
BÀI TẬP
1
x y
x
cú đồ thị C CMR hàm số đồng biến trờn khoảng xỏc định
2 Tỡm cỏc khoảng đồng biến, nghịch biến của hàm số 2
2
y x x
3 CMR hàm số y 2x x 2 đồng biến trờn khoảng 0;1 và nghịch biến trờn khoảng 1; 2
4 Tỡm cỏc khoảng đồng biến, nghịch biến của hàm số y 2x x 2
5 Cho hàm số y=x3-3(2m+1)x2+(12m+5)x+2 Tìm m để hàm số luôn đồng biến
6 Cho hàm số y=mx3-(2m-1)x2+(m-2)x-2 Tìm m để hàm số luôn đồng biến.
Trang 37 Chứng minh rằng với x > 0, ta có: 3 sin
6
x
8 Cho hàm số f x 2sinxtanx 3x
a CMR hàm số đồng biến trên 0;
2
2
x x x x
1: Chứng minh hàm số 1 3 2 2 3 9
3
y x mx m x luơn cĩ cực trị với mọi giá trị của tham số m
2: Xác định tham số m để hàm số 3 2 2
y x mx m x đạt cực đại tại điểm x 2
3: Tìm m để hàm số ymx42m 2x2m 5 cĩ một cực đại tại 1
2
x
4: Tính giá trị cực trị của hàm số
y x x x x Viết phương trình đường thẳng đi qua 2 điểm cực trị
5: Tìm m để hàm số ym2x33x2mx 5 cĩ cực đại, cực tiểu
III GIÁ TRỊ LỚN NHẤT VÀ GIÁ TRỊ NHỎ NHẤT
1 Tìm GTNN, GTLN của hàm số: yx2 4 x2
2 Tìm GTLN, GTNN của hàm số y3x 10 x2
3 Tìm GTLN, GTNN của hàm số y x4 x
4 Tìm GTLN và GTNN của hàm số f x x4 2x21 trên đoạn 0; 2
5 Tìm GTLN và GTNN của hàm số f x x 2 osxc trên đoạn 0;
2
6 Tìm GTLN, GTNN của hàm số: f x x 9
x
trên đoạn 2; 4
2
x
trên đoạn 1; 2
8 Tìm GTLN và GTNN của hàm số f x x33x2 4 trên đoạn 1;3
9 Tìm GTLN và GTNN của hàm số 2 1
3
x
f x
x
trên đoạn 0; 2
10 Tìm GTLN và GTNN của hàm số y = x.ex
trên đoạn 1; 2
IV TIỆM CẬN
Tìm các tiệm cận đứng và ngang của đồ thị mỗi hàm số sau:
3
Trang 4Tr THPT Phúc Thọ - Ơn thi học kỳ I lớp 12 năm học 2013 – 2014 -
2
x y
x
2 2
2 1
y x
2 2
3 4
y x
x y
3
x y
x
3
x y x
3
y x
2
x y x
IV KHẢO SÁT VÀ VẼ ĐỒ THỊ
Bài 1: Cho hàm số y x 3 3x 2 ( )C
1 Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số (C)
2 Viết phương trình tiếp tuyến với (C) tại M o 2; 4
3 Viết phương trình tiếp tuyến với (C) biết tiếp tuyến song song với đường thẳng
24 2008 ( )
4 Viết phương trình tt với (C) biết tiếp tuyến vuơng gĩc với đường thẳng: 1 2008 ( ')
3
5 Viết phương trình tt với (C) tại giao điểm của đồ thị với trục tung
6 Biện luận số nghiệm của phương trình: x3 3x6m 3 0 theo m
7 Biện luận số nghiệm của phương trình: |x3 3x 2 |m theo m
Bài 2: Cho hàm số 1 4 2 5
y x x C
1 Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số (C)
2 Viết pt tt với đồ thị (C) tại điểm 2;5
2
M
3 Biện luận số nghiệm của pt: 1 4 2 5
m
x x
Bài 3:1 Khảo sát và vẽ đồ thị C của hàm số 3 2
3
yx x
2 Dựa vào đồ thị C , biện luận theo m số nghiệm của phương trình: x33x2 m0
Bài 4: Cho hàm số y2x33x21
1 Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số
2 Biện luận theo m số nghiệm thực của phương trình 2x33x21m
Bài 5: Cho hàm số y x42x23 cĩ đồ thị C
1 Khảo sát hàm số
2 Dựa vào C , tìm m để phương trình: x4 2x2m cĩ 4 nghiệm phân biệt.0
Trang 5Bài 6: Cho hàm số 4 2
y x x , gọi đồ thị của hàm số là C
1 Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số
2 Viết phương trình tiếp tuyến với đồ thị C tại điểm cực đại của C
Bài 7: Cho hàm số: 1 3
3 4
y x x cĩ đồ thị C
1 Khảo sát hàm số
2 Cho điểm M C cĩ hồnh độ là x 2 3 Viết phương trình đường thẳng d đi qua M và là tiếp
tuyến của C
y x mx m cĩ đồ thị C , m là tham số m
1 Khảo sát và vẽ đồ C của hàm số khi m=1.1
2 Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị C tại điểm cĩ hồnh độ 1 x 1
Bài 9:
1 Khảo sát và vẽ đồ thị C của hàm số 3 2
y x x x
2 Viết phương trình tiếp tuyến tại điểm uốn của đồ thị C
3 Với giá trị nào của tham số m, đường thẳng y x m 2 m đi qua trung điểm của đoạn thẳng nối hai điểm cực đại và cực tiểu của đồ thị C
Bài 11: (ĐH -KA –2002) ( C ) yx33mx23(1 m x m2) 3 m2
a-khảo sát và vẽ đồ thị hàm số ( C ) khi m =1.
b- Tìm k để pt : x33x2k3 3k2 0 Có 3 nghiệm phân biệt
Bài 12: Cho hs : ( C ) yx33x 2
a.Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số ( C )
b.Viết PTTT ( C) qua A ( -2;0)
c Biện luận SNPT : x 3 - 3x+3 + 2m=0
Bài 13: Cho (C) : y = f(x) = x4- 2x2
a) Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số (C)
b) Tìm f’(x) Giải bất phương trình f’(x) > 0
c) Viết phương trình tiếp tuyến của (C) :
1 Tại điểm có hoành độ bằng 2
2 Tại điểm có tung độ bằng 3
3 Biết tiếp tuyến song song với d1 : y = 24x+2007
4 Biết tiếp tuyến vuông góc với d2 : y = x 10
24
1
Bài 14: Cho hs : ( C ) 2 4
1
x y x
a-KS-( C )
b-CMR: đthẳng y =2x+m cắt đồ thị ( C ) tại 2 điểm phân biệt A; B với mọi m Xác định m để AB ngắn nhất.
Bài 15: - Cho hs : ( C ) 2
1
x y x
5
Trang 6Tr THPT Phúc Thọ - Ơn thi học kỳ I lớp 12 năm học 2013 – 2014 -
a-KSHS.
b-Tìm m đth y= mx+m+3 cắt đồ thị (C) tại hai điểm phân biệt.
c- Viết phương trình tiếp tuyến với (C) tại giao điểm của đồ thị hàm số với trục tung.
d- Viết phương trình tiếp tuyến với (C) tại giao điểm của đồ thị hàm số với trục hoành.
e- Tìm trên (C) các điểm có tọa độ nguyên
Bài 16: Cho HS ( C ) y = x3 - 6x 2 +9x-1
a- Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số trên.
b- (d) qua A(2;1) có hệ số góc m Tìm m để (d) cắt (C) tại 3 điểm phân biệt
Bài 17: Cho hàm số y x 4 2x21, gọi đồ thị là (C).
a) Khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số.
b) Viết phương trình tiếp tuyến với đồ thị (C) tại điểm cực đại của (C).
Bài 18: Cho hàm số 2 1( )
1
x
x
a Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số.
b Viết phương trình tiếp tuyến với (C) biết tt hệ số gĩc k = 4.
c Viết phương trình tiếp tuyến với (C) biết tt vuông góc với đường phân giác góc phần tư thứ nhất.
Bài 19: (ĐH – KB – 2008) Cho hàm số y4x3 6x21 ( )C
a Khảo sát và vẽ đồ thị (C).
b Viết pttt biết tiếp tuyến đi qua điểm M(-1; -9).
Chủ đề 2 HÀM LUỸ THỪA , HÀM SỐ MŨ VÀ HÀM SỐ LOGARIT
MỘT SỐ KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHỦ ĐỀ 2.
1 Luỹ thừa:
m n
n
a
* Quy tắc tính:
m n m n
a a a
n n
n
m
m n n
a a a
ab a b
* Quy tắc so sánh: + Với a > 1 thì a ma n m n
+ Với 0 < a < 1 thì a ma n m n
2 Căn bậc n
n a bn a b n ; n n
n
b b n a p n a p m n a mn a
3 Hàm số lũy thừa
Hàm số lũy thừa là hs dạng y = x, với là số thực tùy ý
* Nếu nguyên dương thì hàm số xác định với mọi x
* Nếu nguyên âm thì hàm số xác định với mọi x0
* Nếu không nguyên thì hàm số xác định với mọi x>0
4 Lôgarit
* loga b a b
* Tính chất so sánh:
Trang 7+ Với a > 0 thì: loga bloga cb c + Với 0 < a <1 thì: loga bloga cb c + loga bloga cb c
* Quy tắc tính:
loga b c loga bloga c loga b loga b loga c
loga b loga b
loga b loga b
a b a b
n
* Công thức đổi cơ số:
log log
log
a b
a
c c
b
hay log loga b b cloga c
1 log
log
a
b
b
a
hay log loga b b a 1; logb c logb a
a c
* Chú ý: Lôgarit thập phân (cơ số 10) kí hiệu là: logx hoặc lgx
Lôgarit cơ số e kí hiệu là: lnx
5 Bảng đạo hàm cần nhớ:
Đạo hàm của hàm số sơ cấp thường gặp Đạo hàm của hàm số hợp u = u(x)
x x
u u u
,
2
'
2
x ' 21
x
u
' 1 1
n
n n
x
n x
n
n n
u u
n u
tan ' 12
cos
x
x
cos
u u
u
1 cot
sin
x
x
' cot
sin
u u
u
x ' x
e u e
x ' x.ln
ln x' 1
x
u
log ' 1
.ln
a x
x a
.ln
a
u u
BÀI TẬP
1 LUỸ THỪA
Vấn đề 1: Tính Giá trị biểu thức
7
Trang 8Tr THPT Phúc Thọ - Ơn thi học kỳ I lớp 12 năm học 2013 – 2014 -
Bài 1: Tính a) A =
1
3 5 : 2 : 16 : (5 2 3
( đáp số : A= 15/2 )
(0, 25) ( ) 25 ( ) : ( ) : ( )
1 2
4
C
Bài 2: a) Cho a = 1
(2 3)
(2 3)
Tính A= (a +1)-1 + (b + 1)-1
b) cho a = 4 10 2 5 và b = 4 10 2 5 Tính A= a + b
Vấn đề 2: Đơn giản một biểu thức
Bài 3: Giản ước biểu thức sau
81a b với b 0 c) C = (a3 25)3 5 (a > 0) d) E =
2
2
xy
với x > 0, y > 0
Vấn đề 3: Chứng minh một đẳng thức
Bài 4 chứng minh : x2 x1 x 2 x1 2 với 1 x 2
Bài 5 chứng minh : 2 3 4 2 2 3 2 4 3 2 3 2 3
a a b b a b a b
Bài 6: chứng minh:
2
1
2
ax
x a
với 0 < a < x
2 LOGARIT
Vấn đề 1: các phép tính cơ bản của logarit
Bài 7 Tính logarit của một số
1 log
4
3
3
2
4 log
2 8
27
3 3 log
3
16
0,5
log (4) K = loga3a L = log (1 5 3)
a
a a
Bài 8 : Tính luỹ thừa của logarit của một số
A = log 3 2
2log 5
3 2
1
log 10 2
8 F = 21 log 70 2 G = 23 4log 3 8 H = 9log 2 3log 5 3 3
(2 )a a J = 27log 2 3log 5 3 3
Vấn đề 2: Rút gọn biểu thức
Bài 9: Rút gọn biểu thức
3
1
5
Trang 9D = log 6log 9log 23 8 6 E = log 2.log 3.log 4.log 5.log 73 4 5 6 8 F = 2
4
log 30 log 30
625
log 3
log 24 log 192
3
log 7 2log 49 log 27
Bài 10 Tính giá trị của các biểu thức sau :
1 1
4 2
4
1log 3 3log 5
1 log 5 2
3
1
log 9 log 6 log 4
2
72 49 5
1
Vấn đề 3: Chứng minh đẳng thức logarit
Bai 11: Chứng minh ( giả sử các biểu thức sau đã cho có nghĩa)
a) log ( ) log log
1 log
ax
a
bx
x
n n
c) cho x, y > 0 và x2 + 4y2 = 12xy
Chứng minh: lg(x+2y) – 2 lg2 = (lgx + lg y) / 2 d) cho 0 < a 1, x > 0 Chứng minh: log ax 2
2
1
a x x
Từ đó giải phương trình log3x.log9x = 2
e) cho a, b > 0 và a2 + b2 = 7ab chứng minh: 2 2 2
1
a b
3 HÀM SỐ MŨ HÀM SỐ LOGARIT
Vấn đề 1: tìm tập xác định của hàm số
Bài 12: tìm tập xác định của các hàm số sau
a) y = 2
3 log
1 log 1
x x
Vấn đề 2: Tìm đạo hàm các hàm số
Bài 13: tính đạo hàm của các hàm số mũ
a) y = x.ex b) y = x7.ex c) y = (x – 3)ex d) y = ex.sin3x
e) y = (2x2 -3x – 4)ex f) y = sin(ex) g) y = cos( e x2 2 1x ) h) y = 44x – 1
i) y = 32x + 5 e-x + 1
3x j) y= 2xex -1 + 5x.sin2x k) y = 2 1
4x
x
Bài 14 Tìm đạo hàm của các hàm số logarit
a) y = x.lnx b) y = x2lnx - 2
2
x
c) ln( x 1x2 ) d) y = log3(x2- 1) e) y = ln2(2x – 1) f) y = x.sinx.lnx g) y = lnx.lgx – lna.loga(x2 + 2x + 3)
4 PHƯƠNG TRÌNH MŨ VÀ PHƯƠNG TRÌNH LOGARIT
Vấn đề 1: Phương trình mũ
Dạng 1 Đưa về cùng cơ số
Bài 15 : Giải ác phương trình sau
9
Trang 10Tr THPT Phúc Thọ - Ơn thi học kỳ I lớp 12 năm học 2013 – 2014 -
a) 2x4 3 4
2
3 x 9x x
d) 2x2 x 8 41 3 x
4
Dạng 2 đặt ẩn phụ
Bài 16 : Giải các phương trình
a) 22x + 5 + 22x + 3 = 12 b) 92x +4 - 4.32x + 5 + 27 = 0
e) 5 x 53 x 20
g) 5 2 6 5 2 6 10
(TN – 2008) i) 7x 2.71 x 9 0
(TN – 2007) j) 22x 2 9.2x 2 0
(TN –2006)
Dạng 3 Logarit hóaï
Bài 17 Giải các phương trình
a) 2x - 2 = 3 b) 3x + 1 = 5x – 2 c) 3x – 3 = 5x2 7x 12
d) 2x 2 5x2 5x 6
Dạng 4 sử dụng tính đơn điệu
Bài 18: giải các phương trình
a) 3x + 4 x = 5x b) 3x – 12x = 4x c) 1 + 3x/2 = 2x
Vấn đề 2: Phương trình logarit
Dạng 1 Đưa về cùng cơ số
Bài 19: giải các phương trình
a) log4(x + 2) – log4(x -2) = 2 log46 b) lg(x + 1) – lg( 1 – x) = lg(2x + 3) c) log4x + log2x + 2log16x = 5 d) log4(x +3) – log4(x2 – 1) = 0
e) log3x = log9(4x + 5) + ½ f) log4x.log3x = log2x + log3x – 2
g) log2(9x – 2+7) – 2 = log2( 3x – 2 + 1) h) log3x2log3x 2 log 53 (TN L2 2008)
Dạng 2 đặt ẩn phụ
Bài 20: giải phương trình
4 ln x2 ln x b) logx2 + log2x = 5/2
c) logx + 17 + log9x7 = 0 d) log2x + 10log2 x 6 9
e) log1/3x + 5/2 = logx3 f) 3logx16 – 4 log16x = 2log2x
2
log x3log xlog x2 h) lg 16 l g 64 3x2 o 2x
Dạng 3 mũ hóa
Bài 21: giải các phương trình
a) 2 – x + 3log52 = log5(3x – 52 - x) b) log3(3x – 8) = 2 – x
5 BẤT PHƯƠNG TRÌNH MŨ VÀ BẤT PHƯƠNG TRÌNH LOGARIT
Vấn đề 1: Bất Phương trình mũ
Bài 22: Giải các bất phương trình
2 5
1
9 3
x