CHUYÊN ĐỀ I – GIẢI TÍCH 12 ỨNG DỤNG ĐẠO HÀM ĐỂ KHẢO SÁT HÀM SỐ BÀI 1 TÍNH ĐƠN ĐIỆU CỦA HÀM SỐ – VD – VDC – PHẦN 1 DẠNG 1 TÌM KHOẢNG ĐƠN ĐIỆU CỦA HÀM SỐ g x f u x KHI BIẾT BẢNG BIẾN THIÊ[.]
C H Ư Ơ N CHUYÊN ĐỀ I – GIẢI TÍCH 12 - ỨNG DỤNG ĐẠO HÀM ĐỂ KHẢO SÁT HÀM SỐ ỨNG DỤNG ĐẠO HÀM ĐỂ KHẢO SÁT HÀM SỐ I BÀI TÍNH ĐƠN ĐIỆU CỦA HÀM SỐ – VD – VDC – PHẦN DẠNG TÌM KHOẢNG ĐƠN ĐIỆU CỦA HÀM SỐ THIÊN, BẢNG XÉT DẤU, ĐỒ THỊ HÀM SỐ g x f u x KHI BIẾT BẢNG BIẾN f x Cách 1: g x g x u x f u x , Bước 1: Tính đạo hàm hàm số Bước 2: Sử dụng đồ thị f x , lập bảng xét dấu g x Bước 3: Dựa vào bảng dấu kết luận khoảng đồng biến, nghịch biến hàm số Cách 2: g x g x u x f u x , Bước 1: Tính đạo hàm hàm số Bước 2: Hàm số g x đồng biến Bước 3: Giải bất phương trình Câu 1: (TK 2019) Cho hàm số Hàm số A f x * B ; từ kết luận khoảng đồng biến, nghịch biến hàm số có bảng xét dấu đạo hàm sau y 3 f x x 3x ; 1 g x 0 đồng biến khoảng đây? 1;0 0; C Lời giải D 1; Chọn B y 3 f x x 3 Ta có: Với x 1;0 x 1; f x Vậy hàm số y 3 f x x3 x , lại có x y 0; x 1;0 đồng biến khoảng 1;0 Page 36 CHUYÊN ĐỀ I – GIẢI TÍCH 12 - ỨNG DỤNG ĐẠO HÀM ĐỂ KHẢO SÁT HÀM SỐ Chú ý: +) Ta xét x 1; 1; x 3; f x 0; x Suy hàm số nghịch biến khoảng 1; nên loại hai phương án A, D +) Tương tự ta xét x ; x ;0 f x 0; x y 0; x ; Suy hàm số nghịch biến khoảng Câu 2: (Mã 101, Năm 2019) Cho hàm số Hàm số A y f 2x ; f x nên loại hai phương án B f x , bảng xét dấu sau: nghịch biến khoảng đây? 4; B 2;1 2; C Lời giải D 1; Chọn B 2x x y f x f x x x 1 Ta có Câu 3: Vì hàm số nghịch biến khoảng ;1 (Mã 104, Năm 2019) Cho hàm số f x Hàm số A y f 2x nên nghịch biến , có bảng xét dấu f x 2;1 sau: đồng biến khoảng đây? ; 3 B 4;5 3; C Lời giải D 1;3 Chọn B Ta có y f x y f 2x đồng biến 2x 2x 1 x4 2 x 3 Hàm số Vậy chọn đáp án f x 0 f x 0 B Page 37 CHUYÊN ĐỀ I – GIẢI TÍCH 12 - ỨNG DỤNG ĐẠO HÀM ĐỂ KHẢO SÁT HÀM SỐ Câu 4: (TK 2020 – Lần 1) Cho hàm số g x f 1 2x x x f x Hàm số y f ' x có đồ thị hình bên Hàm số nghịch biến khoảng ? y –2 O x –2 3 1; A 1 0; B C Lời giải 2; 1 D 2;3 Chọn A Ta có : Đặt g x f x x x g ' x f ' x x t 1 x g x f t t g ' x 0 f ' t Vẽ đường thẳng y t x đồ thị hàm số f ' x hệ trục y –2 O x –2 Hàm số g x g ' x 0 f ' t nghịch biến 1 x 0 1 2x f x 2 1 x Như Vậy hàm số g x f 2x x2 x t t 0 t 4 1 x x 1 3 2;2 nghịch biến khoảng 3 ; 2 Page 38 CHUYÊN ĐỀ I – GIẢI TÍCH 12 - ỨNG DỤNG ĐẠO HÀM ĐỂ KHẢO SÁT HÀM SỐ 3 3 3 1; ; 1; g x f 1 2x x x 2 Mà nên hàm số nghịch biến khoảng Câu 5: Cho hàm số y ax bx cx dx ex f với a, b, c, d , e, f số thực, đồ thị hàm y f x số sau đây? hình vẽ Hàm số y f x x2 1 đồng biến khoảng y ; 1 A 1 ; B 2 x O 1;0 C Lời giải D 1;3 Chọn C y O x g x f x x g x f x x Cách 1: Ta có: g x f x x f ' x x (1) Có: 1 trở thành f t t Đặt t 1 x, bất phương trình y x Trên đồ thị, ta thấy đường thẳng y x nằm đồ thị hàm Vẽ đường thẳng số f x khoảng Vậy hàm số g x Cách 2: Ta có: 1;3 f t t t x x đồng biến khoảng 1;0 g x f x x g x f x x Page 39 CHUYÊN ĐỀ I – GIẢI TÍCH 12 - ỨNG DỤNG ĐẠO HÀM ĐỂ KHẢO SÁT HÀM SỐ g x 0 f ' x x f ' x (1 x) Có Xét tương giao đồ thị hàm số y f ' t y t 1, t 1 x t 1 f ' t t g ' x 0 t 3 Từ đồ thị ta có Khi x 1 x 3 x 0 x Ta có bảng xét dấu Dựa vào bảng xét dấu ta thấy hàm số đồng biến khoảng 1; Cách 3: Cách trắc nghiệm g x f x x g x f x x Ta có: Ta thử đáp án x 1, 25 ; 1 g ' 1, 25 f ' 3,5 : Chọn Thử đáp án A f ' x Nhìn đồ thị Thử đáp án B Nhìn đồ thị ta thấy f ' x ta thấy f ' x Câu 6: Cho hàm số f ' x loại đáp án B f ' f ' g ' 0,5 Chọn đáp án C x 2 1;3 g ' f ' ta thấy y f x f ' 0,5 g ' 0, 25 x 0,5 1;0 g ' 0,5 f ' ta thấy : Chọn Thử đáp án D Nhìn đồ thị loại đáp ánA 1 x 0, 25 ; g ' 0, 25 f ' 0,5 2 : Chọn : Chọn Thử đáp án C Nhìn đồ thị f ' 3,5 g ' 1, 25 f ' 3 f ' g ' loại đáp án D y f ' x có đạo hàm liên tục Đồ thị hàm số hình vẽ Page 40 CHUYÊN ĐỀ I – GIẢI TÍCH 12 - ỨNG DỤNG ĐẠO HÀM ĐỂ KHẢO SÁT HÀM SỐ g x f x 1 x 1 x Hàm số 1 2; 2 A B ; đồng biến khoảng đây? ; C Lời giải ;2 D Chọn A Cách Có Đặt : Ta có: g x f x 1 x 1 x g ' x f ' x 1 x g ' x f ' x 1 x f ' x 1 x (1) t x 1, bất phương trình 1 trở thành f ' t t Kẻ đường thẳng y x Trên đồ thị, ta thấy đường thẳng y x nằm đồ thị hàm số f ' x Suy khoảng ; 3 2;5 t f ' t t 2 t 5 x 2 x 1 x 1 2x Page 41 CHUYÊN ĐỀ I – GIẢI TÍCH 12 - ỨNG DỤNG ĐẠO HÀM ĐỂ KHẢO SÁT HÀM SỐ 1 2; g x 2; Vậy hàm số đồng biến khoảng Cách 2: Ta có: Có g x f x 1 x 1 x g ' x f ' x 1 x g ' x 0 f ' x 1 x (1) Xét tương giao đồ thị hàm số y f ' t y t , t x 1 x g ' x 0 x 2 x 5 t f ' t t t 2 t 5 Từ đồ thị ta có Khi x 2 x x Ta có bảng xét dấu 1 2; 2; Dựa vào bảng xét dấu ta thấy hàm số đồng biến khoảng Câu 7: Cho hàm số f ( x ) có bảng xét dấu sau: Hàm số A y f x2 2x 2;1 Ta có: Đặt: nghịch biến khoảng đây? B 4; 3 0;1 C Lời giải D 2; 1 y g ( x ) f x x g ( x) f ( x x) x f ( x x) ; g ( x) 0 x f ( x x) 0 x x x 2(VN ) x 0 x x 1 f ( x x ) 0 x x 3 x x x x 1 x Page 42 CHUYÊN ĐỀ I – GIẢI TÍCH 12 - ỨNG DỤNG ĐẠO HÀM ĐỂ KHẢO SÁT HÀM SỐ + Ta có bảng biến thiên Dựa vào bảng biến thiên, suy hàm số y f x2 2x nghịch biến khoảng 2; 1 Chú ý: Cách xét dấu g ( x ) : Chọn giá trị x 0 1; x x 0 g (0) f (0) g ( x) x 1; Suy , sử dụng quy tắc xét dấu đa thức “ lẻ đổi, chẵn không” suy dấu g ( x ) khoảng lại Câu 8: Cho hàm số y f ' x y f x Hàm số có đạo hàm g x f x x2 f ' x Hình vẽ bên đồ thị hàm số nghịch biến khoảng khoảng đây? ; A 3 ; 2 B 1 ; C Lời giải 1 ; 2 D Phương pháp y g x a; b g ' x 0 x a; b Hàm số nghịch biến hữu hạn điểm Cách giải Ta có: g ' x x f ' x x Hàm số Ta có y g x nghịch biến g ' 1 3 f ' a; b g ' x 0 x a; b hữu hạn điểm Loại đáp án A, B D Page 43 CHUYÊN ĐỀ I – GIẢI TÍCH 12 - ỨNG DỤNG ĐẠO HÀM ĐỂ KHẢO SÁT HÀM SỐ Câu 9: Cho hàm số Hàm số A y f ' x y f x2 ;0 có đồ thị hình vẽ đồng biến khoảng B 0;1 1; C Lời giải D 0; D 2;3 Chọn B Hàm số y f x2 y ' x f ' x có y ' x f ' x x 1 x x x x Do hàm số đồng biến x x x x x x 1 x1 0;1 Câu 10: Cho hàm số f ( x) , đồ thị hàm số y f ( x ) hình vẽ Hàm số A y f 3 x 4;6 đồng biến khoảng đây? B 1;2 ; 1 C Lời giải Ta có: Page 44 CHUYÊN ĐỀ I – GIẢI TÍCH 12 - ỨNG DỤNG ĐẠO HÀM ĐỂ KHẢO SÁT HÀM SỐ y f x f x f x 0 x 3 x f x ( x 3) f x 0 f x 0 3 x x 0 x x 1 L x x 7 x 1 N x 2 x N x 3 L x 4 Ta có bảng xét dấu f x : Từ bảng xét dấu ta thây hàm số y f 3 x đồng biến khoảng 1;2 y f x y f ' x Câu 11: Cho hàm số Hàm số có đồ thị hình vẽ Hàm số g ( x) f ( x 2) Mệnhvđề sai? A Hàm số g x nghịch biến ; B Hàm số g x đồng biến 2; C Hàm số g x nghịch biến 1; D Hàm số g x nghịch biến 0; Lờigiải ChọnA x 0 x g '( x) 2 x f '( x 2) 0 x f ( x 2) 0 x 2 Ta có x 0 x 1 x 2 x2 f '( x 2) x x2 Từ đồ thị f '( x) ta có BBT Page 45