Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 25 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
25
Dung lượng
1,16 MB
Nội dung
Trung tâm gia sư Hoài Thương Bắc Ninh Zalo : 0382254027 CHUYÊN ĐỀ 6- TÌM GIÁ TRỊ LỚN NHẤT VÀ GIÁ TRỊ NHỎ NHẤT PHẦN I.TĨM TẮT LÍ THUYẾT 1) Định nghĩa giá trị lớn (GTLN): Cho biểu thức f x xác định miền D f x M max f x Ta nói M giá trị lớn D Kí hiệu , hai điều kiện sau thỏa mãn f x M M + Với x thuộc D , số f xo M x + Tồn o thuộc D cho 2) Định nghĩa giá trị nhỏ (GTNN): Cho biểu thức Ta nói m giá trị nhỏ sau thỏa mãn: + Với x thuộc D f x m f x D, kí hiệu f x xác định miền D m f x , hai điều kiện , m số xo thuộc D cho f xo m + Tồn 3) Các kiến thức thường dùng: 1) x 0 cách tổng quát Suy ) 3) ) |x|≥0 x x 2k |f ( x)| +m≥m ; 2k |f ( x)| ≥0 với x, k Z 2k M−|f ( x)| ≤M Dấu xảy x 0 Dấu xảy x 0 x x Dấu xảy x 0 5) |x+ y|≤|x|+|y| Dấu xảy x, y dấu 6) |x−y|≥|x|−|y| Dấu xảy x y y dấu 7) 8) x y y x x |x| | |= y |y| ; |xy|=|x||y| với ( y 0) a b + ≥2 9) b a với a 0, b Dấu xảy a b 10) Trang a 0 Dấu xảy a 0 Trung tâm gia sư Hoài Thương Bắc Ninh Zalo : 0382254027 4) Phương pháp giải: Một phương pháp sử dụng dạng toán phương pháp bất đẳng thức Cụ thể: Cho hàm số f x f x M Bước 1: có tập xác định (D) Ta cần chứng minh: f x m Bước 2: Chỉ trường hợp Bước 3: Kết luận x xo (D) cho BĐT trở thành đẳng thức f x Max M f x Min m x xo PHẦN II.CÁC DẠNG BÀI Dạng Tìm GTLN-GTNN biểu thức khơng chứa mẫu I Phương pháp giải Dạng 1: Tìm GTNN của: số) A f x k f x 0 Cách giải: Vì (hoặc Dấu “=” xảy Vậy f x 0; f x 0 A f x k ( k ) suy A k f x 0 x xo Amin k x xo Dạng 2: Tìm GTNN của: A f x g x k 2 A f x g x k A f x g x k ( k số) f x 0 Cách giải: Vì A f x k (hoặc f x 0; f x 0 ); g x 0 suy A k f x 0 x xo g x Dấu “=” xảy Vậy Amin k x xo Dạng 3: Tìm GTLN của: số) A f x k Cách giải: Vì f x 0 (hoặc Dấu “=” xảy Vậy Trang Amax k x xo f x 0; A f x k f x 0 f x 0 x xo A ) suy A k f x k ( k Trung tâm gia sư Hoài Thương Bắc Ninh 2 A f x g x k Dạng 4: Tìm GTNN của: A Zalo : 0382254027 A f x g x k f x g x k ( k số) Cách giải: Vì f x 0 (hoặc f x 0; f x 0 ); g x 0 f x 0 x xo g x 0 Dấu “=” xảy Vậy Am ax k x xo II Bài tốn Bài Tìm GTNN biểu thức A x 1 y 2021 Lời giải: Vì x 1 0; y 0 x 1 y 0 2 x 1 y 2021 2021 A 2021 x 0 x y 2 Dấu “=” xảy y 0 x A 2021 y 2 Vậy Bài Tìm GTNN biểu thức A x y y 10 Lời giải: Vì x y 0; y 0 x y y 0 x y y 10 10 A 10 x y 0 x y 2 Dấu “=” xảy y 0 x A 10 Vậy y 2 Bài Tìm GTLN biểu thức Lời giải: Trang A 15 x suy A k Trung tâm gia sư Hoài Thương Bắc Ninh Vì x 5 0 15 x 5 15 A 15 Zalo : 0382254027 Dấu “=” xảy x 0 x Vậy Amax 15 x Bài Tìm GTNN biểu thức A x Lời giải Với x ta có x 5 0 x 3 , x 5 0 A x Vậy GTNN biểu thức x x 0 hay x 5 Bài Tìm giá trị nhỏ biểu thức sau: A 4 x 1 2019 a) b) B 2021 x 2020 2022 Lời giải a) Vì x 1 0 x nên x 1 2019 2019 Dấu xảy x 1 0 x 1 Vậy giá trị nhỏ biểu thức A 2019 x 1 b) Vì 2021 x 2021 x 2020 2020 0 x 2021 x 0 x 2020 2022 2022 Dấu xảy Vậy giá trị nhỏ B 2022 x Bài Tìm GTNN biểu thức C x y 2020 y 3 30 25 Lời giải x y Với x; y ta có y 3 Với y ta có 30 2020 0 x y 2020 0 0 y 3 x y Do với x; y ta có: B 25 Trang , 2020 30 0 , y 3 30 x y 0 hay x y y 3 30 0 0 x y y 0 hay y 3 2020 y 3 30 25 25 hay Trung tâm gia sư Hoài Thương Bắc Ninh Zalo : 0382254027 Ta có B 25 xảy đồng thời x y y 3 hay x y 3 Vậy GTNN biểu thức C x y 2020 y 3 30 25 25 x y 3 Bài Tìm giá trị nhỏ biểu thức: A x 1 y 1 10 B x 2n y 1 4n 100, n ¥ Lời giải x 1 0 x A x y 10 10 y 1 y + Ta có: x 1 0 x 1 y 1 y 1 0 Dấu xảy Vậy giá trị nhỏ A 10 x 1 y 1 x 2n 0 x 2n 4n x y 1 100 100 4n y 1 0 y + Ta có: x 2n 0 x 2 4n y 1 y 1 0 Dấu xảy x 2 y 1 Vậy giá trị nhỏ B 100 Bài Tìm GTLN biểu thức B x 1 y Lời giải 6 B x 1 y x 1 y Ta có: 4 x 1 0 x 1 0 , x 1 0 x 0 hay x 1 Với x ta có 6 y 0 , y 0 y 0 hay y Với y ta có Do với x; y ta có: 6 x 1 y 0 x 1 y 0 x 1 y hay B Vậy GTLN biểu thức Trang B x 1 y x 1 y Trung tâm gia sư Hoài Thương Bắc Ninh Zalo : 0382254027 Bài Tìm giá trị nhỏ biểu thức sau: A x x 1 x 30 Lời giải Ta có: + Vì A x x 1 x 1 29 x 1 x 1 29 x 1 29 x 1 0 x nên Dấu xảy x 1 29 29 x 1 0 x Vậy giá trị nhỏ biểu thức A 29 x Bài 10 Tìm giá trị lớn biểu thức B x x x 100 Lời giải Ta có: B x x x 100 x x 104 x 104 + Vì x 0 x nên x 104 104 Dấu xảy x 0 x Vậy giá trị lớn biểu thức C 104 x Dạng Tìm GTLN-GTNN biểu thức chứa mẫu I Phương pháp giải Dạng 1: Tìm GTNN GTNN của: A f x k P n A với A f x k A f x k ( n; k số) Cách giải: Vì f x 0 (hoặc f x 0; f x 0 ) suy A k Đến tùy theo dấu n k ta chứng minh Dấu “=” xảy P n n P k k f x 0 x xo n n Amin x xo Am ax x xo k k Vậy Dạng 2: Tìm GTNN GTNN của: 2 A f x g x k Trang f x 0 n 2 A với A f x g x k A f x g x k Cách giải: Vì P (hoặc f x 0; ( k số) f x 0 ); g x 0 suy A k Trung tâm gia sư Hoài Thương Bắc Ninh Zalo : 0382254027 Đến tùy theo dấu n k ta chứng minh P n n P k k f x 0 x xo g x 0 Dấu “=” xảy n n Amin x xo Am ax x xo k k Vậy Dạng 3: Tìm GTNN GTNN của: A f x k n A với A f x k A f x k ( k số) Cách giải: Vì P f x 0 (hoặc f x 0; f x 0 ) suy A k Đến tùy theo dấu n k ta chứng minh Dấu “=” xảy P n n P k k f x 0 x xo n n Amin x xo Am ax x xo k k Vậy Dạng 4: Tìm GTNN GTNN của: A f x g x k A Cách giải: Vì f x 0 (hoặc P n 2 A với A f x g x k f x g x k f x 0; ( k số) f x 0 ); g x 0 suy A k Đến tùy theo dấu n k ta chứng minh f x 0 x xo g x 0 Dấu “=” xảy n n Amin x xo Am ax x xo k k Vậy II Bài tốn A Bài Tìm GTLN biểu thức Lời giải: Vì x 5 0 x 3 Trang 18 x 5 P n n P k k Trung tâm gia sư Hoài Thương Bắc Ninh Zalo : 0382254027 18 18 6 A 6 3 x 5 Dấu “=” xảy x 0 x 5 Vậy Amin 6 x 5 B Bài Tìm GTLN biểu thức 2020 x y xy 24 Lời giải: Vì x y 0; xy 24 0 x y xy 24 0 2020 x y xy 24 5 x y xy 24 2020 404 B 404 x y 0 xy 24 0 Dấu “=” xảy Từ 1 x 3 y 1 2 x y x 3k x y k y 2k Đặt 2 Mà xy 24 0 3k 2k 24 0 6k 24 k 4 k 2 x 6 x y 4 y x 6 x B 404 y 4 y Vậy m ax Bài Tìm GTNN, GTLN biểu thức 60 C 12 x Lời giải: Tìm GTNN Vì x 0 x 9 12 x 12 15 60 12 x Trang x 3 60 4 C 4 15 Trung tâm gia sư Hoài Thương Bắc Ninh Zalo : 0382254027 Dấu “=” xảy x 0 x Vậy Cmin 4 x Tìm GTLN 60 x 0 12 x 12 12 x VÌ 60 5 C 5 12 x 3 x 1 2 x 0 x 9 x x Dấu “=” xảy Vậy Cmax 5 x 1, 5 Bài Tìm GTLN GTNN biểu thức sau: A a) 2020 x 2 2 x y 5 B b) a 2020 2021 a 2020 2019 Lời giải A a) 2020 x 2 x y 20 5 A Do tử 2020 nên đạt GTNN 2020 x 2 x y 20 5 đạt GTNN x x y 20 x 0 x 0 x 0 hay x 2 Với x ta có x y Với x; y ta có Suy 20 0 x x y 20 A Vậy GTNN biểu thức b) Trang x y 0 hay x y x 2 x y hay x y 2 2020 x 2 x y 2020 404 x y 2 a 2020 2021 a 2020 2019 B Ta có: x y 20 0 x x y 20 0 x x y 20 5 Do GTNN B a 2020 2021 a 2020 2019 a 2020 2019 a 2020 2019 1 a 2020 2019 Trung tâm gia sư Hoài Thương Bắc Ninh B Biểu thức a 2020 2021 Zalo : 0382254027 a 2020 2019 đạt GTLN a 2020 2019 đạt GTLN Mặt khác, tử nên a 2020 2019 đạt GTLN a 2020 2019 đạt GTNN 2020 0 a 2020 2019 2019 Với a ta có: a 2020 2019 2019 a 0 Suy GTNN a B Vậy GTLN biểu thức a 2020 2021 a 2020 2019 1 2021 2019 2019 a 0 Bài Tìm GTNN biểu thức sau: M a) 4 x4 y2 b) x 2019 N x 2020 P c) a4 2a Lời giải M a) 4 x y2 M Do 4 x4 y 4 x y , nên M đạt GTNN x y đạt GTLN 4 Mặt khác, tử nên x y đạt GTLN x y đạt GTNN 4 Với x , ta có x 0 x 0 x 0 2 Với y , ta có y 0 y 0 y 0 y 0 4 Do với x, y x y 0 x y 4 Từ ta có GTNN x y x 0 y 0 M Vậy GTNN biểu thức b) x 2019 N x 2020 Trang 10 4 x y x y 0 Trung tâm gia sư Hoài Thương Bắc Ninh Zalo : 0382254027 2 x 2019 x 2020 N 1 2 x 2020 x 2020 x 2020 Ta có: x 2020 Biểu thức N đạt GTNN đạt GTLN 2 x 2020 x 2020 đạt GTNN Mặt khác, tử nên đạt GTLN 2 x 0 x 2020 2020 Với x , ta có Từ ta có GTNN x 2020 N Vậy GTNN biểu thức P c) 2020 x 0 hay x 2 x 2019 x 2020 1 2019 2020 2020 x 2 a4 2a a4 2a 7 P 2 2a 2a 2a 2a Ta có: 2a Biểu thức P đạt GTNN 2a đạt GTLN 4 Mặt khác , tử nên 2a đạt GTLN 2a đạt GTNN 4 Với a ta có: a 0 2a 0 2a 5 4 Do đó, GTNN 2a a 0 hay a 0 P Vậy GTNN biểu thức a4 1 1 a 0 2a la 2 F Bài Tìm GTLN biểu thức Lời giải Trang 11 2020 x 1100 y 10 Trung tâm gia sư Hoài Thương Bắc Ninh F Do tử 2020 nên biểu thức x 1100 y 10 Ta có x 1 100 0 Hơn nữa, y 0 Từ suy ra: Zalo : 0382254027 2020 x 1100 y 10 đạt GTLN đạt GTNN với giá trị x x 1100 0 x 0 hay x y 0 với giá trị y y x 1 100 y 0 x 1100 y 10 10 Như GTNN x 1100 y 10 F Vậy GTLN biểu thức 10 x y 2020 x 1 100 2020 202 x y 10 y 10 Dạng Tìm GTLN-GTNN Z I Phương pháp giải Dạng 1: Với A a b.n c với a, b, c số nguyên biết + Nếu a Z thì: A có GTLN b.n c số dương nhỏ ứng với n nguyên A có GTNN b.n c số nguyên âm lớn ứng với n nguyên + Nếu a ∈ Z- thì: A có GTLN b.n c số âm lớn ứng với n nguyên A có GTNN b.n c số dương nhỏ ứng với n nguyên Dạng 2: Với + Tách A A a.n d b.n c với a, b, c, d số nguyên biết a.n d f e b.n c b.n c ( f Z) + Việc tìm n ngun để A có GTLN – GTNN trở thành tốn tìm n ngun để f b.n c có GTLN có GTNN (Bài Tốn LOẠI 1) II.Bài toán Trang 12 Trung tâm gia sư Hồi Thương Bắc Ninh Bài Tìm số tự nhiên n để A Zalo : 0382254027 15 n có giá trị lớn Lời giải Ta có: 15 không đổi Nên A 15 n có giá trị lớn n có giá trị nhỏ (1) Ta lại có: n N n Z (2) Từ (1) (2) n có GTNN 1 n 10 Vậy với n 10 thỏa mãn đầu Bài Tìm số tự nhiên n để phân số M 6n 4n đạt giá trị lớn Tìm giá trị lớn Lời giải M 6n 3(2n 3) 2(2n 3) 2(2n 3) 4n 6 M có GTLN 2(2n 3) có GTLN 2n – Với n N , mẫu số dương âm, nên ta xet trường hợp sau: n 0 TH1: Nếu n 1 TH2: Nếu M 2(2n 3) 2 M 2(2n 3) 2 2n – 3 TH3: Nếu n số nguyên dương 2(2n 3) đạt GTLN 2n – đạt giá trị dương nhỏ ứng với số nguyên dương n 2 M 3 GTLN 2 n 2 Trang 13 Trung tâm gia sư Hoài Thương Bắc Ninh Zalo : 0382254027 Kết luận: Với ba trường hợp GTLN M n 2 5a 17 Bài Với giá trị số tự nhiên a 4a 23 có giá trị lớn Lời giải 5a 17 4.(5a 17) 20a 68 5.4a 5.23 47 5(4a 23) 47 47 4a 23 4.(4a 23) 4(4a 23) 4(4a 23) 4(4a 23) 4(4a 23) Cách giải tương tự Bài 2:Như tốn đưa tìm số tự nhiên a để 4a – 23 số dương nhỏ ứng với số tự nhiên a 6 Vậy a 6 5a 17 4a 23 có GTLN 13 10n B 4n 10 đạt giá trị lớn Tìm giá trị lớn Bài Tìm số tự nhiên n để phân số Lời giải 10n 5(2n 5) 22 22 11 B 4n 10 2n 2(2n 5) 2n 11 B đạt giá trị lớn n−5 Vì 11 không đổi nên 11 n−5 đạt giá trị lớn đạt giá trị lớn khi: 2n – đạt giá trị nhỏ 2n 1 n 3 Vậy B +11=13 ,5 đạt giá trị lớn n 3 7n Bài Tìm số tự nhiên n để phân số 2n có giá trị lớn Lời giải 7n - 2(7n - 8) 7(2n - 3) 2(2n - 3) 2(2n 3) A 2n - 2(2n - 3) Trang 14 Trung tâm gia sư Hoài Thương Bắc Ninh B Đặt Zalo : 0382254027 2(2n 3) A max Bmax Cách giải tương tự Bài tập 2: Bài tốn đưa tìm số tự nhiên n để 2n – số dương nhỏ ứng với số tự nhiên n 2 2n – 3 2 Vậy A max 6 n 2 Bài Tìm x để phân số x có giá trị lớn Lời giải 1 2 * Vì x phân số x N Phân số x có giá trị lớn x 2 phải số tự nhiên nhỏ khác x 1 x Bài 7: Cho phân số A n 1 n nZ Tìm n để A có giá trị lớn Lời giải Ta có: A n 1 n 4 1 n n n 0 Với n n 0 Với n n Để A có giá trị lớn n – ngun dương có giá trị nhỏ Hay n – 1 n 4 Bài 8: Cho phân số: p 6n (n N ) 3n Với giá trị n phân số p có giá trị lớn nhất? tìm giá trị lớn Lời giải Trang 15 Trung tâm gia sư Hoài Thương Bắc Ninh p Ta có Zalo : 0382254027 6n 6n 1 2 3n 3n 3n p đạt giá trị lớn 3n đạt giá trị lớn nhất, 3n đạt giá trị nhỏ 3n 2 nên 3n nhỏ 3n 0 hay n 0 1 Vậy với n 0 p đạt giá trị lớn Dạng Tìm GTLN-GTNN chứa dấu giá trị tuyệt đối I Phương pháp giải 1) Dạng f x M A x A( x) 0 Vì 2) Dạng Vì nên f x M f x A x m A( x) 0 nên Do f x max M A x 0 Khi Do f x m A x 0 Khi , f x m Với biểu thức nhiều biến x, y áp dụng tương tự 3) Dạng f x mx a mx b Áp dụng tính chất ta có Suy f x mx a mx b mx a b mx mx a b mx b a f x b a mx – a b – mx 0 f x 4) Dạng M ( x) A( x ) b , f x A( x) B x Ta nên xét khoảng giá trị biến, sau so sánh giá trị biểu thức khoản để tìm GTLN, GTNN II.Bài tốn Bài Tìm giá trị nhỏ biểu thức sau: a) A 3 x b) B 4 x Lời giải a) Vì b) |x−1|≥0 x 0 A 0 x 1 dấu ‘=” xảy x 1 suy ra: Vậy B 4 x 1 Trang 16 Suy Bmin 1 x 2 Trung tâm gia sư Hoài Thương Bắc Ninh Zalo : 0382254027 Bài Tìm giá trị lớn biểu thức: a) A x b) B x Lời giải Amax x 1 Vậy b) A x dấu “=” xảy x 1 Suy −|x−1|≤0 a) Vì B x 3 suy Bmax 3 x 2 Bài Tìm giá trị nhỏ của: a) A x 8 x b) B x x Lời giải a) Áp dụng bất đẳng thức: |x|+|y|≥|x+ y| Dấu “=” xảy x, y dấu A x x x x 8 x – x 0 Lập bảng xét Vậy: x x 8– x x – x + - 0 dấu: + + + 0 + - Amin 8 x 8 b) B = B x x Dấu “=” xảy Vậy: x x x x 2 x – 3 – x 0 x 5 (lập bảng xét dấu câu a) Bmin x 5 Chú ý: Ta sử dụng làm triệt tiêu x |x−5|=|5−x| hai số đối có giá trị tuyệt đối để Bài Tìm giá trị nhỏ biểu thức: a) b) M x x x x N x x x x 1996 Lời giải a) Đặt Trang 17 M1 x x M2 x x M1; M đồng thời có giá trị nhỏ M M1 M M có giá trị nhỏ Trung tâm gia sư Hồi Thương Bắc Ninh Tương tự M – x 4 Vậy: b) Zalo : 0382254027 ta có M1 – x 5 M 3 4 x 4 |x−1|+|x−1996| có GTNN 1996 – 1995 x 1996 |x−2|+|x−1995| có GTNN 1995 – 1993 x 1995 |x−3|+|x−1994| có GTNN 1994 – 1991 x 1994 |x−997|+|x−998| có GTNN 998 – 997 997 x 998 Suy ra: N 1995 998 997 x 998 Chú ý: 2n – 1 n 2 Vậy: N 998 997 x 998 Bài a)Tìm giá trị nhỏ biểu thức: A x 5 x x x b)Tìm giá trị nhỏ biểu thức: c)Tìm giá trị lớn biểu thức: B x 3 x x C x 5 x Lời giải a) Áp dụng bất đẳng thức |M|≥M Ta có: A x 5 x x x x x x x x x – x – x 22 A 22 khi: { x + 5≥ ¿ { x + ≥ ¿ { − x ≥ ¿ ¿ x x x 7 x 8 x 7 Vậy: GTNN A 22 x 7 b) B x x x x x x x – x x 8 x 8 B 8 khi: Trang 18 Trung tâm gia sư Hoài Thương Bắc Ninh { x + 3≥ ¿ { x − 2= ¿ ¿ Vậy Zalo : 0382254027 x x 2 x 2 x 5 Bmin 8 x 2 |x|−|y|≤|x− y| c) Áp dụng bất đẳng thức: ta có: C x x x ( x 2) 7 C 7 x – 0 x 2 Cmax 7 x 2 Vậy Bài a)Tìm giá trị lớn biểu thức sau: A 124 x B x x b)Tìm giá trị lớn biểu thức: Lời giải |x−7|≥0 a) Ta có: Suy A 124 x 124 A 124 x 0 x 7 Vậy b) Với Amax 124 x 7 x≥ x< Với x< Vì 2 x− ≥0 ⇒|x− |=x− 3 3 x nên thay vào B , ta tính B (1) 2 x x B 2 x 3 thay vào B , ta tính 2x< Từ (1) (2) suy 4 2x− < − = 6 Suy B Do đó: Bmax Vậy x≥ B (2) Bài Tìm giá trị nhỏ biểu thức sau: a) A = Ax x x b) B x x x x Lời giải a) A x x x (1 x x ) x x x x 2 x 2 A=2⇔¿ {(1−x)( x−3)≥0 ¿ ¿¿ Vậy A 2 A 2 x 2 Trang 19 Trung tâm gia sư Hoài Thương Bắc Ninh Zalo : 0382254027 Amin 2 x 2 Suy b) Ta có B x x ) ( x x 4 B=4⇔¿ {(1−x)( x−4)≥0¿ ¿¿ Vậy B 4 B 4 x 3 Bmin 4 x 3 Suy ra: Ax Bài Tìm giá trị nhỏ biểu thức sau: 1 x x Lời giải 1 |x+ |=|−x− |≥−x− 4 Ta có |x+ |=0 Do đó: 1 |x + |≥x + 2 ; 1 A≥x + + 0−x− = 4 Dấu “=” xảy x 0 ; x Vậy Amin x |x+ |=0 x+ ≥0 3 M x Bài Tìm giá trị nhỏ biểu thức: 2020 x 2021 Lời giải x Ta có: 2020 2020 x 2021 2021 M x Do đó: Dấu “=” xảy Vậy: M |x−1|=|1−x|≥1−x 2020 x x 2020 x 2021 2021 2021 x 2020 2020 x 0 x 1 0 2021 2021 2020 x 1 2021 2021 Bài 10 Tìm giá trị nhỏ biểu thức sau: Trang 20