Trang 3
-_ Lời nĩi đầu
Nhằm giúp cho các em học sinh lớp 12 cĩ tài liệu tốn GIẢI TÍCH tham
khảo để tự ơn tập, tự kiểm tra kiến thức của mình, chúng tơi biên soạn cuốn sách
595 BÀI TẬP GIẢI TÍCH LỚP 12 tự luận và trắc nghiệm
Cuốn sách được chia làm bốn chương
Chương I : UNG DUNG DAO HAM DE KHAO SAT VA VE DO THI CUA
HAM SO
Chương II : HÀM SỐ LŨY THỪA, HAM SO MU VA HAM SO LOGARIT
Chương III : NGUYÊN HÀM, TÍCH PHAN VA UNG DUNGChương IV : SỐ PHỨC
Nội dung của mỗi chương được biên soạn theo bố cục A KIEN THUC CAN NHG
BÀI TẬP CĂN BAN
B
C CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM D HƯỚNG DẪN GIẢI VÀ ĐÁP ÁN
Dù đã rất nhiều cố gắng nhưng cũng khơng thể tránh khỏi thiếu sĩt, rất
mong quý độc giả gĩp ý để những lần tái bản sau được hồn chỉnh Tác giả chân
thành cắm ơn
Trang 5
Chuong I >
UNG DUNG DAO HAM DE KHAO SAT
VA VE BO THI CUA HAM SO
A KIEN THUC CAN NHO
1 TINH DON DIEU CUA HAM SO
Hàm số đơn điệu Cho hàm số f xác dinh trén I, với I là một khoảng, đoạn hoặc nửa khoảng
+ f đồng biến trên Ï nếu với Vx,, x; 6l, x,<x¿ =f(x,)<f(x;)
+ f nghịch biến trên I nếu với VXị, x; EI, x, <x, > f(x,) > f(x,)
“Điều kiện cân để hàm số đơn điệu
Giả sử hàm số f cĩ đạo hàm trên khoảng I Khi đĩ: + Nếu hàm số f đồng biến trên I thì f(x)>0, Vxel + Nếu hàm số f nghịch biến trên I thi f(x) <0,Vx eI
(Điêu kigu dé dé ham số don digu
a) Giả sử hàm số f cĩ đạo hàm trên khoảng I
+ Nếu f(x) >0, Vx e Ivà f(x) = 0 chỉ tại một số hữu hạn điểm của Ï thì
hàm số f đồng biến trên I
« Nếu f{x) <0, Vx € Iva f(x) = 0 chỉ tại một số hữu hạn điểm cia I thi
hàm số f nghịch biến trên I
« Nếu f(x) =0, Vx e Ithì hàm số f khơng đổi trên I
b) Giả sử hàm số f liên tục trên nửa khoảng [a; b) và cĩ đạo hàm trên (a; b)
« Nếu f(x) >0 (hoặc ff{x) <0) , Vx e (a; b) thì hàm số f đồng biến
(hoặc nghịch biến ) trên nửa khoảng [a; b)
« Nếu f(x) =0, Vx e (a; b) thì hàm số f khơng đổi trên nửa khoảng [a; b)
2 CỰC TRỊ CỦA HÀM SỐ
Điểm cực trị Cho hàm số f xác định trên tập hợp D (DC R),x„ cD
+ xạ là điểm cực đại của hàm số f nếu tổn tại một khoả ng (a; b)
sao cho xạ e (a; b) c D và f(x) < f(xạ), Vx e(a; b)\ {xạ}
+ x; là điểm cực tiểu của hàm số f nếu tơn tại một khoả ng (a; b) Sao cho xụ e (a; b) C D và f(x) > f(x ), Vx €(a;b)\ {xy}
“Điều kiện câu để hàm số đạt exe trị
Nếu hàm số f đạt cực trị tại điểm xạvà hàm số f cĩ đạo hàm tại điểm xạ thì f(xạ)=0
Trang 6
“Điều kiện đủ để luàm số đạt cực trị
a) Giả sử hàm số f liên tục trên khống (a; b) chứa điểm xạ và cĩ đạo hàm trên
các khoảng (a; xạ) và (xạ; b) Khi đĩ+ Nếu f(x)<0, Vx c(: Xo) va f(x) > 0,Vx e (xụ; b) thì f đạt cực tiểu tại xạ + Nếu f(x)>0, Vxe(a; xạ) và f(x) <0, Vx (xạ; b) thi f đạt cực đại tại Xo: b) Giả sử f cĩ đạo hàm cấp một trên khoảng (a; b) chứa điểm Kgs
f(x.) =0 va f(xy) # 0 Khi đĩ:
+ Nếu f{xạ) <0 thì hàm số f đạt cực đại tại điểm xụ + Nếu f(xạ) >0 thì hàm số f đạt cực tiểu tại điểm xụ
3 GIÁ TRỊ LỚN NHẤT VÀ GIÁ TRỊ NHỎ NHẤT CỦA HÀM SỐ
Cho hàm số y = f(x) xác định trên miêWD (D c R) Ta nĩi :
a) Số M được gọi là GTLN của hàm số y = f(x) trên D nếu hai điều sau f(x)<M,VxeD dx, €D:f(x,)=M Kí hiệu :M = max f(x) hay M = maxy thỏa mãn b) Sốm được gọi = GTNN của hàm số y = f(x) trên D nếu hai điều sau f(x)>m, VxeD dx, €D: f(x,)=m
Kí hiệu :m = ba f(x) hay m= miny
4 ĐƯỜNG TIỆM CẬN CỦA ĐỒ THỊ HÀM số Giả sử hàm số y = f(x) cĩ đồ thị là (C) thỏa mãn |
Dấu hiệu Kết luận
“ lim, f(x) =—œ + lim, f(x) = +00sang ae x =x là tiệm cận đứng của (C)
- lim f(x) =—00 «lim f(x) =+00 - XH xo + lim f(x) = yạ hoặc im f(x) = yy Kee -Néu_ lim[f(x)—(ax + b)]=0(a#0) y= ax+blà tiệm cận xiên x-x+zhoặc lim[f(x)—(ax+b)]=0(az0) | của (C)
Ae y =yg là tiệm cận ngang của (C)Cách tìm tiệm cận xiên
Đường thẳng y = ax + b (a # 0) là tiệm cận xiên của (C) khi và chỉ khi
s=' lim”) vàp= Hm[fd=ax]
xe XK natehoic a= tin 2 yab= lim[f(x)-ax]
Trang 7
5 DIEM UON CUA ĐỒ THỊ
Cho ham f cĩ đạo hàm cấp hai trén mot khoang chifa diém x) Néu £"(x,)=0
va f(x) đổi dấu khi x qua điểm xụ thì I(x : f(x„)) là điểm uốn của đồ thị
y=ffx)6 DẠNG ĐỒ THỊ CỦA MỘT SỐ HÀM SỐ THƠNG DỤNG + Đồ thị hàm số bậc ba y = axỶ + bx? + cx + đ(a #0)
a»>0 a<0 + y' =0cé hai nghiệm phân biệt „ Hàm số cĩ một cực đại và một cực tiểu†
y' = 0 cĩ h+i nghiệm phân biệt Hàm số cĩ một cực tiểu và một cực đại ,7
„ y'>0,VxeD hoặc y'>0,VxeD
„ Hâm số luơn đồng biến ,
„ y<0,VxeD hoặc y <0,VxeD „ Hàm số luơn nghịch biến
+ Đồ thị hàm số trùng phương y = ax‘ +
bx? +c(a #0) a»>0 a<0Nhận xét: a > 0 và b < 0 thì
„ Hàm số cĩ hai cực tiểu và một cực đại
„ Để thị hàm số cĩ hai điểm uốn
Nhận xét: a < 0 và b > 0 thì
„ Hàm số cĩ hai cực đại và một cực tiểu „ Đồ thị hàm số cĩ hai điểm uốn
Trang 9
7 SU GIAO NHAU VA SU TIEP XUC CUA HAL DUONG CONG
Cho hai đường cong (C,): y = f(x), (C,): y = g(x)
+ Hoanh dé giao diém cia (C,) va (C,) la nghiém ciia f(x) = g(x) (*)
Số nghiệm phân biệt của (*) bằng số giao điểm của hai đường cong
« (C,),(C;) gọi là tiếp xúc nhau tại điểm M(x,; y,) nếu chúng cĩ tiếp
tuyến chung tại điểm M Khi đĩ, M gọi là tiếp điểm
f(x) = g(x)
F(x) = 8'(x)
ˆNghiệm của hệ phương trình trên gọi là hồnh độ tiếp điểm
« Đường thẳng y = px + q là tiếp tuyến của (P): y =ax” + bx + c(a #0) &>ax? +bx +c= px + q<>ax? +(b— p)x+c— q =0 cĩ nghiệm kép
« (C,) va (C;) tiếp xúc với nhanc>{ cĩnghiệm
B BAI TAP CAN BAN
Trang 10
+ Vay: Ham sé déng bién tén khoang (2: + «|
Hàm số nghịch biến trên khoảng (= 3}
_19⁄2
Bài 3 Xét chiều biến thiên của hàm số y = a
x+Giải - Tập xác định: D = R\{~I}
} 2 = «Dao ham: y’ = 2x +4x-6(«+1 y’ =0 2x? +4x-6=0x=!1 hodc x =-3 + Bang bién thién:
x —œ -3 -Ï 1 +0y’ + 0 - -o 4
+ Vậy: Hàm số đồng biến trên khoảng (~T&; —3)t2(1; +.)
Hàm số nghịch biến trên khoảng (—3; — l)t2(-—1; ])
2
Bài 4 Tìm m để hàm số y = ; x aa + 2x + 2008 luơn luơn đồng biến
trên RGiải
+ Tập xác định: D=R « Đạo hàm: y'=xŸ ~mx+2Để hàm số luơn luơn đồng biến trên R © y' >0, Vx c R
a=l>0(NT aco - Vậy: |m|<282
Bài 5 Xét chiều biến thiên của hàm số y = sin? x + cosx (0< x <7)
Giải» Đạo hàm: y”“= 2sinxcosx — sinx = sinx(2cosx — Ì)
Trang 11
"
y + =
y ae - 1L« Vậy: Hàm số đồng biến trên khoảng fo; *) “<
Hàm số nghịch biến trên khoảng (5: *} = lịịỊa aBai6 a) Chifng minh: tanx > x, Vxe lo 2)
h \
3 f b) Chứng minh: tanx >x tê Vxe [0 *)Giai a) Xét hàm số f(x) = tanx - x trên nửa khoảng |» 4
NnThấy f(x) liên tục trên ịu 3)
va f(x)= L —1=tan’x >0, Vx e| 0; 4
cos’x 21 5
Do dé: f(x) déng biến trên nửa khoảng |9 )
Suy ra : f(x) > f(0) =0, Vx € É 4 hay tanx > x, Vx € (a ;)
3
b) Xét hàm số g(x) = tanx —x a trên nửa khoảng lo 3]
Thấy g(x) liên tục trên lo 5
và g'x)= ` ~1—x? =tan?x Co§”x —x? >0, Vxe| 0; =
( áp dụng kết quả câu a) )
Do đĩ: g(x) đồng biến trên nửa khoảng le :
Suy ra: g(x)>g(0)=0, Vxe (6 4
5 :
hay «tanx ox >0, vne( 0 3}
Trang 13
Bài 9 Tìm m để hàm số a) y=xÌ~2x? +mx+2008 cĩ cực trị
2 - wy" +(m+2)x-m+l : CĨ cực đại và cực tiểu x+IGiải a) Tập xác định: D=R ‹ Đạo hàm: y'=3x? -4x+m
Để hàm số cĩ cực trị © y' =0 cĩ hai nghiệm phân biệt c+A'=4=3m>0<smxeb) Tập xác định: D = R\{—1} x?+2x+2m+1 g() œ&+1 (x41)?
Hàm sé da cho cé cue dai, cue tiéu <> g(x) =0 cĩ hai nghiệm phân biệtkhác —I ƒA'=-2m >0 \g(—I)=1-2+2m+1z0
Dao ham: y' = -© m<0Bài 10 Cho hàm số y =f) =2 x + me” +(m? ~4)x số đạt cực tiểu tại x =l + 2 Tìm m để hàm
Giải - Tập xác định: D= R„Đạo hàm: f{x) =x? +2mx + m? —4
f*{x)=2x + 2mHàm số đạt cực tiểu tại x =1=› f(1)=0 <= m? +2m-3=0
©m=-› hoặc m =l „ Thử lại :; _ _¬ JŒ)=0 ie one scot F int
Trang 14
„ Bảng biến thiên:
x _œ | 0 +00 y + 0 =v o —~,
¢ Vay: Yep = y(0) =-1Bài 12 Tìm cực trị của hàm số y = ¥xInx
Giải
» Tập xác định: D =(0; “ «Dao ham: y'=—— : ine ac, x=——— iamWx x ae
y'=0 Inx=-2x=e7Nếu x>e ?©Inx>-2—=y'>0 0<x<e?” ©Inx<-2=>y'<0 + Bảng biến thiên -
Bài 13 Cho hàm số y = 2x” —9x” + 12x —4 Tìm cực trị của hàm số và viết
Trang 15
®
Điểm cực đại M,(1; 1), điểm cực tiểu M, (2; 0)
Phương trình đường thẳng đi qua điểm cực đại và điểm cực tiểu là:
X-XM, Y—YM,` x-l y-l ———~ me ——— -È3—— m2 ÿ=-x+2, XM, — Xw, YM, —ỲM, 2-1 0-1Cách 2
Chia f(x) cho ff(x) ta được: f(x) -(4 -5)f&0-x«2 Với x, =l thì fx)=( 3x -3]f&)~x +2=-x,+2=1 x, =2 thi fix:)=(4% Fa.) x5 +2=—x, +2=0Goi M,(x,; y,), M, (x3 y,) 1a hai diém cue trị, ta cĩ: bs =-m tổ
Yo =—-X, +2Phương trình đường thẳng đi qua điểm M,,M; là y=—x + 2
2 _
Bài 14 Cho hàm số y = — Tìm cực trị của hàm số và viết phương trình của đường thẳng đi qua điểm cực đại và điểm cực tiển của đỏ thị
Giải- Tập xác định: Ð = R\{2}
2- Đạo hàm: NHI y'=0<>x¡ =—l hoặc x; =5 (x-2) Cách1 Bảng biến thiên:
x —œ -I 2 Am 5 +00y’ + 0 = = 0 +
1
+œ +00
y 5N Ny, : —
—œ —œ CT« Điểm cực đại M,(—I; 1), điểm cực tiểu M;(5; 13)
« Phương trình đường thẳng đi qua điểm cực đại và điểm cực tiểu là: _X-Xu YT th = “tuy teed,
Xứ, — Xụ, Xu, Sa 5+l 13-1
Cách 2
Gọi M;,(x;; y,), ¡=1, 2 là các điểm cực đại và cực tiểu
Ta cĩc y, ST = hay tọa độ của M, thỏa mãn y = 2x + 3
v(x,
Phương trình đường thẳng đi qua điểm M,, M; là y=2x +3
Trang 17
5 [azn orn ata nant ya 22k cdi xs), |
XGiải
» Tập xác định: D=(0; + ø) xì-4 » Đạo hàm: y'= x=2y =0=[ TT” p « Bảng biến thiên:
+ Dựa vào bảng biến thiên thấy:miny = 8 khi x =2
Bài 18 Tìm GTLN của hàm số f(x) = | +3x?—72x + 90 trên [—5; 5]
Giải
« Xét hàm số g(x) =xỶ + 3x? - 72x + 90 trên D =[— 5; 5] x=4eD « Ta cĩ: ø'(x)=3x” Ta cé: g(x) =3x° + 6x - 72, g'(x) oe] 450, -T72, ø'(x)=+ Bang bién thién:
+ Dựa vào bảng biến thiên thấy:
maxf(x) = max {le ~5)| |g(| |g(5)|} = 400 khix =—5
Bài 19 Tìm GTLN và GTNN của hàm số y =~—2sin`x + 3cos2x — 6sinxGiải + y =—2sin® x + 3(1—2sin? x) —6sinx = —2sin’ x 6sin? x —6sinx +3 (1)
Đặtu=sinx, -l<u<l(1) viết lại: y =—2u° —6u? ~6u+3
Trang 18
+ Dua vao bang bién thién thay:
maxy =5 khi sinx =—l CS x =—E + k2m,k€Z
miny = — Ì khi sinx =1 cs x =2 + k2m, k €Z
1 49,
Bai 20 Tim GTLN va GTNN ca ham sé y = SIX
sinx + cosx +3+ 2c0sx +1 (4)
Giai¢ Tap xdc dinh: D=R [ao sinx + cosx +3 = isin tle #0, Vx ) (*) & (y — 1)sinx + (y —2)cosx =l—3y (**)
Để phương trình (**) cĩ nghiệm x e R © (y —l y +(y 2)? >(I -3y)!
ey? -2y+l+y? —4y+4>1-6y+9y? 2 4-T7y? 20
2 2
.® =<y<-=
M7 ˆ_ v7
Vậy: HAXYE== miny=—-: 4y ` = V7
Trang 19
—X fix? ph, s{1-?] x
- Vì limy = lim =~l =y =~I là tiệm cận ngang
Bài 22 Tìm tiệm cận đứng, tiệm cận xiên của đồ thị hàm số : y = —x? 4x41 x# i
Giải
lim y = +00 wet lim y = —00Vệ =x=-l là tiệm cận đứng Hàm số đã cho cĩ thể viết lại : y =—x +2 —
x+1 Vi lim[y -(—x+2)]= in| - al =0=y=-x +2 là tiệm cận xiên ty wot x+Bài 23 Tìm tiệm cận xiên của dé thi ham s6 :y =x? +x+5
=lim — « Khi x > +00 _ Vx? +x45 qe, Note ya %Giai
xTrang 20
2
Bài 24 Tìm m để dé thj ham sO y = 2% ***™ thơng cĩ tiệm cận đứng
x—m «Giai
Để đồ thị khơng cĩ tiệm cận đứng khi và chỉ khi 3m? + m + m = 0
© 3m” + 2m = 0© m =0 hoặc m= ~Š-5 (m #0) cĩ tiệm
Bai 25 Tìm m để đơ thị hàm số y =—x + m+1— u x+ can xién di qua diém A(2; 0)
Giai
2“vital - se ¡J02Y=-xtm+lR tiệm cận xiên của đồ thị
HE K+ 3«Tiệm cận xiên đi qua A(2; 0) khi và chỉ khi 0 =—2+m + © m =l
§5 ĐIỂM UỐN CỦA ĐỒ THỊ- PHÉP TỊNH TIẾN
HỆ TOA DO
Bai 26 Cho ham s6 y = x* —3x? + 2x —4 c6 dé thi (C)
a) Tìm điểm uốn I của dé thi (C)
b) Viết cơng thức chuyển hệ tọa độ trong phép tịnh tiến theo vectd OI
và viết phương trình của (C) đối với hệ tọa độ IXY Từ đĩ suy ra điểm I là tâm đối xứng của (C)
Giải
a) Tập xác định :D = R
‹y'=3x” -6x+2;y"=6x—6,y"=0 ©x =l y" đổi dấu khi x qua điểm x, =1
«Vậy I(1; - 4) là điểm uốn của đồ thị (C)
b) Cơng thức chuyển hệ tọa độ trong phép tịnh tiến theo vectơ OI là x=X+l1
i =Y-4
Y-4=(X4+1)? -3(X41)? +2(X41)-4
Y =(X4+1)[(X+1)? -3(X 41) +2] =(X 4+1)(X? —X)=X*-X Ham sé Y = X?—X 1a hams6 1é Do d6 dé thi (C) nhận gốc tọa độ I
; phương trình của (C) đối với hệ tọa độ IXY là
Trang 21
Bai 27.Cho ham s6 y =x — thị (C)
x+
a) Tim toa độ giao điểm [I của hai tiệm cận của đơ thị (C)
b) Viết cơng thức chuyển hệ tọa độ trong phép tịnh tiến theo vectơ Ol và viết phương trình của (C) đối với hệ trục tọa độ IXY Từ đĩ suy ra
điểm I là tâm đối xứng của (C)
Giải
a) Tiệm cận đứng x =-I, tiệm cận xiên y = x ( tương tự Bài 22)
Tọa độ giao điểm của hai tiệm cận là I(—l; —1)
b) Cơng thức chuyển hệ tọa độ trong phép tịnh tiến theo vectơ Orla
x=X-I y=Y-l
- Phương trình của (C) đối với hệ toa do IXY 1a
Y-1=X-1- hay Yel X-1+1 X
„ Hàm sY=X- > là hàm số lẻ
„ Do đĩ: Đồ thị (C) nhận I làm tâm đối xứngBài 28 Cho hàm số y = xŸ - 3mx? +(m + 3)x — 1 cĩ đồ thị (C) Tìm m để điểm uốn của (C) nằm trên parabol (P): y =x’
Giải » Tập xác định: D= R+ Dao ham: y' = 3x? —6mx +m+3, y”=6x —6m
yalox amTa thấy y" đổi dấu khi x qua điểm xụ =m
Trang 22
Ta thấy y" đổi dấu khi x qua điểm x„ =—m
Suy ra: I(—m; 2m -m? -2m + 1) là điểm uốn của dé thị (C)
IeOx © 2m ~m? ~2m +I =0 >(m—1)(2m” +m —1)=0 © m=I hoặc m = ~l hoặc m=2Bài 30 Chứng minh đồ thị (C): y =-Š” 7 cĩ 3 điểm uốn thẳng hàng
xo +Giai - Tap x4c định: D= R
, oP = 2x41 0 K-10? +4x41) eee (2 +13
-y"=0¢5x =I hodc x =-2- 3 hoae x =-2+ V3
.y" đổi dấu khi x qua diém 1, -2+J3
=A( D, B|-s-vã SB) cf-20ss a là các điểm uốn
của đồ thị (C) và Aã-|-œ+8: - 2#) ae -[ a A) 2)
3+3yy 23443) — 4
PB =——Š— B = AB và BC cùng phươn, KP E2
= A,B, C thang hang
§6 KHAO SAT MOT SO HAM DA THUC
Bài 31 Khảo sát sự biếu thiên và vẽ đồ thị của hàm số y =—x” +3x +2
Giải
» Tập xác định: D =R «Dao ham: y '=-3x? +3, y=0€©x=-l hoặc x =l y =-6x, y"=0x=0Ta thấy y" đổi dấu khi x qua điểm 0, nên I(0; 2) là điểm uốn của dé thi
Giới hạn: limy =+œ, limy =—œ
« Bảng biến thiên: l
X _œ -1 1 +0
y = 0 + 0 =
Trang 23
Điểm đặc biệt: A(—2; 4) B(2; 0)
+ D6 thịBài 32 Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số y = xỶ — 1
Giải
» Tập xác định: D=R« Đạo hàm: y' =3x”, y"=6x
y"=0©=x=0Ta thấy y” đổi dấu khi x qua điểm 0, nên I(0; - 1) là điểm uốn của đồ thị
Trang 26
Đồ thị
"N -7 2
Bài 36 Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số y = aL Giai Hàm số đã cho viết lại: y=x + + x + Tap xác định: D = R\{0}
2 » Đạo hàm: y' =Š——”, ÿV=0&@x=‡l x Vi limy = +00 va limy =-oo—> x =0 là tiệm cận đứng; ae
lim(y - x) = lim— =0 > y =x là tiệm cận xiên
See wate x
Giới han: limy =— va limy = +00
Trang 27
tờ Bài 37 Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số y =
X
Giải
« Hàm số đã cho viết lại: y =x msx
+ Tap xác định: D = R\{0}Vì y'~ s = >0, Vx € D=> Ham sé da cho déng bién trén D
x
Vì limy =—ø và lim at er) y = +œ = x = 0 là tiệm cận đứng
lim(y —x)= im( +) =0 =>y =x la tiệm cận xiên
Trang 28
§8 MOT SO BAI TOAN THUONG GAP VE DO THI
VẤN ĐỀ 1 TÌM DIEM CO DINH CUA HO BO THỊ
Cho họ đường cong (C„„): y = f(x,m), m là tham số
e Tìm điểncố Äinhmàmoi đằhh| (Œ).1Âu ải qa
Phương pháp giải
- Biến đổi phương trình y = f(x, m) ra dạng
Am+B=0(I) hoặc Am” +Bm+C=0 (2) A=0 <0 - Giải hệ —„ nếu gặp dạng (1) hoặc 4B=0 nếu gặp dạng (2) " =0 C=0 - Suy ra : Điểm cố định cần tìm s TìmcácđiỂmmàmoØồthị(Œm) déukhéngti qua ik * Phuong phap gidi ese?
si IÁ=0 + Cz0 woe - Giải hệ Bxọ nếu gặp dang (1) hoặc Az0 nếu gặp dạng (2)B-4AC<0
- Suy ra: Các điểm mà đồ thị khơng đi quaBài 38 Cho hàm số y = mx? +(1—3m)x? + 2(m—1)x +1 c6 đồ thị (C„)
ˆ Chứng minh: Với mỗi giá trị của m, (C„) của hàm số đã cho điqua ba điểm cố định
Giải
x=0x(x?~3x+2)=0 x=l
SlÌx=2 Tọa độ điểm cố định phải thỏa i “œ&-# =0 jx=0 hoặc el hoặc x=2y= y=0 y=
Vậy: Đồ thị đã cho di qua ba điểm cố định (0; 1), (1; 0), (2; 1) 2Bài 39 Cho hàm số y= C1 + X—H +0) (*)cĩ đổ thị (C,)
x+mTìm những điểm cố định trên đường thẳng A :x=I mà (C.„)
của hàm số đã cho khơng bao giờ đi qua Vm = 0
Trang 29
Giải
Các điểm cố định M(I; y) A mà đồ thị (C„) khơng bao gid di qua Vm # 0 là những cặp (I; y) sao cho phương trình sau vơ nghiệm theo m #0
ee -m*+m=y(1+m) (6 aghie-n)
l+mz0 “ m +(y-4)m+y-1=0 (vơ nghiệm) m#-l I-y+4+y-Iz0% =(y-4" -4(y-1)<0
©2<y<l0Vậy: Vm #0, đồ thị (C„„) của hàm số (*) khơng bao giờ đi qua các
điểm M(I; y) ( với y € (2; 10) ) trên đường thẳng A: x =1
y”-l2y+20<0
VẤN ĐỀ 2 BIỆN LUẬN SO GIAO DIEM CUA HAI DUONG CONG
Cho hai họ dung cong (C,,): y=f(x, m) va (Lm): y=g(x, m) Goi M(x; y)
y = f(x, m)
y = g(x, m)
+ Phương trình hồnh độ giao điểm của (Ca) và (Lạ) : f(x, m) = g(x, m) (*)
Số nghiệm của (*) chính là số giao điểm của (C„„) và (L„)
f(x, m) = g(x, m)
f(x, m) = g'(x, m)
+ Me(€„)í)(L„)© tọa độ (x; y) của M là nghiệm của hệ
+ (Œ,„) tiếp xúc với (L„) © cĩ nghiệm 2
Bài 40 Cho hàm số y = ¬ cĩ đơ thị (C) Tìm m để đường thắng xe
(đ): y=—x +m cắt (C) tại hai điểm phân biệt
Giải: ¬ , x tx
Phương trình hồnh độ giao điểm của (€) với (d) 1a _ =-x+m ©2x-mx+m—l=0(*) (xzl) (d) cắt (C) tại hai điểm phân biệt © (*) cĩ hai nghiệm phân biệt khác | ? = m2 = c A=m —8(m-1)>0., A=mˆ-8m+8>0 = m<4-222-m+m-1#0 2-m+m-I#0 (thỏa) "“Ìm>4+22
Vậy: m <4-2W2 hoặc m >4+2/2 thì (đ) cắt (C) tại 2 điểm phân biệtBài 41 Cho hàm số y = x” +3xŸ + I cĩ đồ thị (C)
a) Viết phương trình đường thẳng (d) đi qua A(-3; 1) và cĩ hệ số gĩc k
b) Tìm k để (4) cắt (C) tại 3 điểm phân biệt
Giải
a)(đ):y=y¿ = k(xXT—x„) © y—l= k(x +3) © y = kx +3k +l
Trang 30
b) Phương trình hồnh độ giao điểm của (C) với (d): x`+3x? +l=kx+3k+l © x?(x+3)- k(x+3)=0 > (x +3)(x? -k) =0
(d) cắt (C) tại 3 điểm phân biệt © x? =k cĩ hai nghiệm phân biệt khác —3 k>0 k#9Vậy: 0< k #9 thì (d) c&t (C) tai 3 diém phân biệt
>Bài 42 Cho hàm số y = ae —— cĩ đồ thị (H), đường thẳng (đ): y =—x +m
Tìm m để (d) cắt! (H) tại hai điểm phân biệt A, B sao cho AB cĩ độ dài ngắn nhất
Giải
Phương trình hồnh độ giao điểm của (H) với (d) là a = =-x+m©x?+(4-m)x+l—2m =0(*) (x#-2)
(d) cắt (H) tại 2 điểm phân biệt A, B © (*) cĩ 2 nghiệm phân biệtkhác —2 A=(4—m)Ỷ -4(1=2m) >0 „_ JA = m” +12 >0, Vm
4+(4-m)(-2)+1-2m+#0 4-8+2m+1-—2m #0 (théa) B? =(Xg—X,)° +p -yAŸ =(Xp ~%,) +(-Xg +M+X, -my=2(x; —x„)Ÿ =2[(g + xạ)” ~4xụ x„]=2| m~4)” =4(1—2m) | =2(m? +12)>24
Vay: minAB =2V6 om=0x? +(m+2)x—m
Bài 43 Cho hàm số y =
: x+Ín # -3} cĩ đồ thị (C), đường
thang (d): y =—x —4 Tim m để (d) cắt (H) tại 2 điểm phân biệt A
Trang 31
| x, = Le Đà =-—— m+7 4 ss
==- 1` 2 2 A, B đố đi xứng qua đường thing A <>l€A <>x, =y, <m =1 (thỏa) y= =42 Bài 44 Cho hàm số y -*—**" esắ thị (C) và parabol (P): y =x? +a
x— Tìm a để (P) tiếp xúc với (C)
Giải
2_— :—_ =###a
(P) tiếp xúc (C) khi và chỉ khi hệ ` , cĩ nghiệm xˆ-x+I 2 ? [<1] =(X +a)X-
2 -— =x? +a (1) x- een `
2 2x cĩ nghiệm——= (2 (x~=l) Benge!
x? —2x =2x(x? -2x +1)© x(2x? —5x+4)=0x=0 (3)
a ~ ~ Thế (3) vào (L) ta được a=-—l Vậy: a =-l thì (P) tiếp xúc với (C) 2 omBAL 45 Chohamsd y =f(x) =~ 7-4 x-m Lt aa nic )
Chứng minh : Vm # —I,(C„„) tiếp xúc với một đường thẳng cố định Giải Tìm điểm cố định của (C„): A(—l; -2) (xem lại Vấn đề I)
2 2 Pode 2x ae 2m-I(x —m)
i 22B tl 2 veal (-Il-my '
- Vay: (C,,) tiép xtic vi duOng thang y =k(x —x,)+y, =X—I lai A Chú ý : Phương pháp này áp dụng đối với bài tốn " chứng minh (C,,)
luơn tiếp xúc với một đường thẳng cố định tại một điểm cố định"
VẤN ĐỀ 3 TIẾP TUYẾN VỚI Đ THỊ HÀM SỐ Cho hàm số y = f(x) cĩ đồ thị (C), điểm M(xạ; yạ)
Trang 32
Dạng2: Viết phương trình tiếp tuyến của (C), biết tiếp tuyến cĩ hệ số
gĩc k cho trướcPhương pháp « Phương trình tiếp tuyến cĩ dạng (đ): y = kx+b
f(x)=kx+b f(x)=k+ Gidi hé => b => phuong trinh tiếp tuyến cần tìm
« (d) tiếp xúc (C) © cĩ nghiệmDạng 3: Viết phương trình tiếp tuyến của (C), biết tiếp tuyến song song
với đường thẳng y =ax + b (a # 0) cho trước
Phương pháp
+ Phuong trình tiếp tuyến cĩ dạng (d): y =ax +b(b # b)
« (d) tiếp xúc (C) ©> mn i +Ð 66 nghiém
+ Gidi hé => b—> phương trình tiếp tuyến cần tìm
Dạng 4: Viết phương trình tiếp tuyến của (C), biết tiếp tuyến vuơng gĩc
với đường thẳng y = ax + bí ( a # 0) cho trước Phương pháp « Phương trình tiếp tuyến cĩ dạng (d): y = -1x+Ð a
f(x) = cây +bô (d) tip xỳc (C)â> 4 cĩ nghiệm
f(Œ«)=-—a
+ Gidi hé > b => phuong trinh tiép tuyén can tìm
Dang 5: Viét phudng trinh tiép tuyén của (C), biết tiếp tuyến đi qua M Phương pháp « Phương trình tiếp tuyến (d) đi qua Mạ; yạ) là y = k(x — Xụ) + Yọ
f(x) = k(x — Xụ) + Yo f(x)=k« Giải hệ => k — phương trình tiếp tuyến cần tìm « (đ) tiếp xúc (C) © cĩ nghiệm |
Trang 33
Bài 47 Cho hàm số y = “aes cĩ đỗ thị (C) Viết phương trình tiếp
tuyến của (C) cĩ hệ số gĩc là -1Giải Phương trình tiếp tuyến cĩ dạng (d): y=—x+b
x°-3x+4 —x+B(d) tiếp xúc.(C) ©
x-I 23 4) cĩ nghiệm =>] =(-x +b)! 2 ———” x+b q)X- ˆ
c x) ~2x—] cĩ nghiệm——z=rl (2) (x-1) Từ (2) © 2x” -4x =0 © x =0 hoặc x =2
Thế x =0 vào (1) ta được: b = —4, thế x = 2 vào (1) ta được: b =4
Vậy: Cĩ hai tiếp tuyến y =—x~—4, y=—x +4
2Bài 48 Cho hàm sé y =~ 2 cĩ đỗ thị (C) Viết phương trình tiếp tuyến ,
x+của (C) biết tiếp tuyến song song với đường thẳng (d): y =—3x
Giải Phương trình tiếp tuyến cĩ dạng (d): y = -3x + b (b #0)
2 Tà =-3x+bsĩi x+I Am
(d) tiếp xúc (C) © ä : cĩ nghiệm x° +3 ni =(-3x + b) x+ 2: s =-3x+b (1) x+ xin, cỗ
42x 3 cĩ nghiệm———=- (2)'y
(x41)Từ (2) © 4x? + 8x =0 ©> x =0 hoặc x =~2 Thế x=0_ vào (1) ta được: b=3 Thế x =~2 vào (1) ta được: b= —13
Vậy: Cĩ hai tiếp tuyến y =-3x +3, y =-3x — 13
Trang 34
Phương trình tiếp tuyến cĩ dạng (đ): y =—x +b
1
x+—=-x+bXx (d) tiếp xúc (C) & i , cĩ nghiệm (x 4) =(-x+b)’ x
1 x+—=-x+b (1)Ầ© t cĩ nghiệm
I-—==-¬l x? (2)TY (2) <> x? wl sees W5 2 2 Thếx= `” vào (1) ta được: b= 2/2 vào (1) ta được: b=~2/2 Cĩ hai tiếp tuyến y =—x+ 2A2, y=—x—2A2
Bài 50 Cho hàm số y =3x —4x” cĩ đồ thị (C).Viết phương trình tiếp tuyến của (C), biết tiếp tuyến này đi qua điểm M(I; 3)
coGiai Phương trình đường thẳng (d ) đi qua diém M(1; 3) cé hé số gĩc k là
y =k(x-1)+3‘ 3x-4x? =k(x-1)+3 (1) 20
(d) tiép xúc (C) © (ae =k (2) cĩ nghiệmThế (2) vao (1) ta dude 3x — 4x? =(3-12x?)(x -1) +3 ‘ <> 8x? —12x? =0 © 4x?(2x -3) =0 > x =0 hoac x=5
Với x =0 thì k =3, với x => thi k =-24
Vậy: Cĩ hai tiếp tuyén y = 3x, y =—24x +27
VẤN ĐỀ 4 BIỆN LUẬN PHƯƠNG TRÌNH BẰNG ĐỒ THỊ
Bài tốn
1) Khảo sát và vẽ đồ.thị của (C): y=f(x)
Trang 35
Bài 51
a) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số y = —x” + 3x +2 b) Dùng đồ thị (C) biện luận theo tham số m, số nghiệm của phương trình
-x`+3x+2-m=0 ;
c) Ding dé thi (C) biện luận theo tham số n, số nghiệm của phương trình xÌ~3x+n=0Giải
a) Xem lại bài giải Bài 31b) Phương trình trên viết lại: -x”+3x+2=m (*)
(*) là phương trình hồnh độ giao điểm của (C) và đường thẳng d: y= m cùng phương trục Ox, nên số giao điểm của (C) và đường thẳng d là nghiệm của
phương trình đã cho Nhìn đồ thị
+ Nếu m >4 haym<0: I nghiệm
+ Nếu m=4 hay m=0: 1 nghiệm đơn, 1 nghiệm kép
+ Nếu 0<m<4: 3 nghiệm
c) Phương trình trên viết lại: -x” +3x+2=n+2 (**)
Phương trình (**) là phương trình hồnh độ giao điểm của (C) và đường thẳng
d: y= n+2 cùng phương trục Ox, nên số giao điểm của (C) và đường thẳng d là
nghiệm của phương trình đã cho
Nhìn đồ thị
+ Nếu Hee ha 1 nghiệm
+ Nếu È He =e È E; 1 nghiệm đơn, 1 nghiệm kép
+ Nếu 0<n+2<4 hay -2<n<2: 3nghiệm
Bài 52 a) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số y = at
b) Dùng đồ thị (C) biện luận theo tham số m, số nghiệm của
phương trình: 2x? -(m+l)x+l+m=0 (*)
Trang 36
Giai a) Bạn đọc tự giải Ney? À 1
b) + (*) <> 2x(x-1)+x4+1=m(x-1) >" =-2x+m x=
+ Ban doc tìm phương trình tiếp tuyến của (C) song song đường thẳng(d): y=~—2x +m, đáp số là y =-~2x +7 và y =-2x — l + Nhìn đồ thị - Nếu m<-l haym >7: 2 nghiệm đơn ‹ Nếum=-l: cĩ l nghiệm kép x=0 - Nếu m=7: cĩ l nghiệm kép x=2 - Nếu-l<m<7: vơ nghiệm
WieBài 53 Biện luận theo ms6 nghiém cia ¥4—x? =mx+2-m (*)
Giai Nghiệm của (*) là hồnh độ giao điểm của hai đồ thị:(C):y=v4—x?,(đ):y =mx +2~m =m(x~])+2
y20Thấy :y=v4—x? © Huy raion
Trang 37
Nhìn đồ thị
- Nếum> Ẵ 1 nghiệmNếu0<m< Ti 2 nghiệm 103 ‹- Nếum=0: 1 nghiệm kép 2
Mi -3<m<0 vơ nghiệm‹ Nếum %: 1 nghiém kép
Néu-2<m<-%: 2 nghiệm - Nếum<-2: InghiệmVẤN ĐỀ 5 TẬP HỤP CỦA MỘT ĐIỂM
Muốn tìm tập hợp của điểm M di động ta thực hiện như sau:x=g(m) (1) y=h(m) (2) « Khử m giữa (L) và (2) được phương trình F(x, y) = 0 cĩ dé thi (C),
suy ra Me(C)'„ Giới hạn tập hợp ( nếu cĩ) từ các diéu kiện của tham số m để cĩ M „ Kết luận: Tập hợp của M là tất cả hoặc một phần của (C): F(x, y) =0
thỏa điều kiện giới hạn
« Ta tính tọa độ của điểm M phụ thuộc theo tham số m: Trường hợp đặc biệt : + Nếu M |*=â ( hằng SỐ ) tì M thuộc đường thẳng (d): x =a y =h(m)
(giới hạn y = h(m))+NếuM|XEE()
y=b( hằng số )_- trì M thuộc đường thẳng (d): y=b
° ( giới hạn x = g(m))Bài 54 Cho hàm số y=xT—3+ J cĩ đồ thị (C), đường thẳng (d): y =m x
Trong trường hợp (d) cắt (C) tại hai điểm phân biệt M va N Hay
Trang 38
2 2
y, =m (2) Thay (2) vao (1)=> y, =2x, -3Suy ra I nằm trên đường thing y =2x-3 -Gidihan: + m<-5>2x,-3<-5=>x,<-l
+ m>-1>2x,-3>-1>x,>1 - Vay: Tap hop cdc diém I khi m thay đổi là đường y = 2x —3 với xe(-øœ; -l)U(l; +0)Bài 55 Cho hàm số y = x` ~ 3mx” + (m + 1)x + 1 cĩ đồ thị (C„) Tìm tập hợp điểm uốn I của (C,,) ( ẨÄXMTXụ 34m (vị
Giải
(C„) cĩ điểm vn fm ¬
y=-2m* +m* +m-+1 (2)= (Xem lại §5 ĐIỂM UỐN CỦA ĐỒ THỊ- PHÉP TINH TIEN HE TOA BO ) Khử m giữa (1) và (2) ta cĩ: y=~2x” +x? +x+l
Vậy : Tập hợp điểm uốn I của (C„„ ) là đường y =~2xỶ + x? +x +1
Bai 56 Cho (C,,): y-=x° —6x? —2m(m + 2)x +28 Tìm tập hợp điểm uốn I của (C„)
Giải x, =2 , y¡ =-4m” -8m + I2 ( Xem lại §5 ĐIỂM UỐN CỦA ĐỒ THỊ- PHÉP TỊNH TIẾN HỆ TỌA ĐỘ ) Ta cĩ: y, =16—4(m +1) $16
Vậy: Tập hợp điểm uốn I của (C.„) là phân của đường thẳng (d): x =2
ứng với các điểm cĩ tung độ y < 16
Trang 39
c CAU HOI TRAC NGHIEM
1) Khoảng nghịch biến của hàm số y =3" —x? —3x +3 la
A (-«;-1) B (-I:3) C (3; +00) D (—œ;— 1)Ÿ2(3; + œ)2) Khoảng nghịch biến của hàm số y - —3x? -š là 3, 3, A (-23;~ V3 )U@; V3) B (0;- US i+™) C (V3,+0)- D (-V3;0)U(V3; +0): 3) Khodng dong bién ciia ham s6 y = 2x —x? 1A
A (—09; 1) B (0;1) Cc (1;2) D (1; +0)4) Ham sé y = x* —3x? + mx +1 ludn déng bién trén R khi A m>3 B m<3 C.m<3 D.m>3 5) Trong các hàm số sau, hàm nào đồng biến trên R ? A y=x? +3x? +3x +2008 B y=x* +x? +2008
C y=cotx p, y= tt x=26) Cho ham sé f(x) “= f(x) đồng biến trong các khoảng nào sau đây? nx,
A (0;1) B (1;e) C (0;e) D (e;+ 0)
7) Cho ham số f(x) = = Trong các mệnh để sau, tìm mệnh để đúng x
A f(x) nghich bién trén R B f(x) nghich bién trén (—00; 2) U (2; +0) C f(x) nghịch biến trén (—00; 2) U (2; + 00)D f(x) déng bién trén (—00; 2) U(2; + 0) 8) Trong cdc ham sé sau, ham nao dong bién trén (1; 3)?
ye 8 _ x? -4x+8 x-l x-2C y =2x?-x* D y=x?-4x4+5
9) Cho hàm số f(x) = xỶ - 3x +2 Trong các mệnh để sau, tìm mệnh để sai
A f(x) giảm trên khoảng (—]; 1) B f(x) giảm trên khoảng § t2] C f(x) tăng trên khoảng (1; 3) D f(x) giảm trên khoảng (5: 3}
Trang 40
10) Hàm số y = xInx luơn đồng biến trên khoảng
A (107!; +0) B.(e l:+o) C (e; +0) D (l;+œ)
11) Giá trị nào của m thì hàm sốy TC nghịch biến trên từng khoảng xác địnhe~
A m<-2 B m<-2 C.m>-2 D.m>-212) Hàm số y = 2x —9x? +12x + 5 cĩ số điểm cực trị bằng
-ALL B 2 Cc 3 D 413) Ham sé y =x* +x? +106 số điểm cực trị bằng
A 0 B 1 Œ 2 D.3- XÌ-4X+8 22 14) Hàm số y =——————— cĩsố điểm cực trị bằng
Á.I B 2 Cc 3 D 415) Hàm số y = x” - 2|x|+ 2 cĩ số điểm cực trị bằng
A.0 B.1 C 2 D.32 j 16) Cho hàm số y mẻ cĩ hai điểm cực trị x,, x; Tích x;.x; ? x+
A.-4 B -2 C.0 D.217) Giá trị m để hàm số y = xÌ - x? + mx — 5 cĩ cực trị là
A mek B ms! © met De ik 3 3 3¬ ý _ X°+mx+2m-l
18) Giá trị m để hàm số y = ——————— cĩ cực trị làš : x
1 1 1 1 A m<— B.m<— C.m>— D.m>— 2 2 219) Giá trị m dé ham sé y =—x? —2x? + mx dat cue tiéu tai x =—1 1a
A.m=-l B m#-l Cc m>-1 D m<-l x? 4+mx+l20) Cho ham sé y = Tìm m để hàm số đạt cực đại tại x = 2 ?
Một học sinh giải như _—
_ X?+2mx +m? -l
— (&w+m}
Bước 2 : Hàm số đạt cực đại tại x =2 © y'(2) =0(*) Bước 3: (*) © m` + 4m +3 =0 © m =-—] hoặc m = -3
Bài giải trên đúng hay sai ? Nếu sai thì sai từ bước nào?
A Bước I B Bước 2 C Bước 3 D Giải đúng