Bình luận : Đây là câu vận dụng cao về vấn đề tính đơn điệu của một hàm số... Ta xét một số khả năng có thể xảy ra..[r]
(1)Câu 50
TÍNH ĐƠN ĐIỆU CỦA HAØM ẨN
CHO BỞI ĐỒ THỊ HAØM F’(X)
1 Định nghĩa
Giả sử K khoảng, đoạn khoảng y f x
hàm số xác định K Ta nói:+ Hàm số y f x
gọi đồng biến (tăng) K x x1, 2K x, 1x2 f x
1 f x
2 + Hàm số y f x
gọi nghịch biến (giảm) K nếux x1, 2K x, 1x2 f x
1 f x
2 Hàm số đồng biến nghịch biến K gọi chung đơn điệu K2 Nhận xét Nhận xét 1
Nếu hàm số f x
g x
đồng biến (nghịch biến) D hàm số f x
g x đồng biến (nghịch biến) D Tính chất khơng hiệu f x
g xNhận xét 2
Nếu hàm số f x
g x
hàm số dương đồng biến (nghịch biến) D hàm số
f x g x đồng biến (nghịch biến) D Tính chất khơng hàm số
,f x g x không hàm số dương D
Nhận xét 3
Cho hàm số uu x
, xác định với x
a b; u x
c d; Hàm số f u x
xác định với
;
x a b Ta có nhận xét sau:
i. Giả sử hàm số uu x
đồng biến với x
a b; Khi đó, hàm số f u x
đồng biến với
;
x a b f u đồng biến với u
c d;ii. Giả sử hàm số uu x
nghịch biến với x
a b; Khi đó, hàm số f u x
nghịch biến với
;
x a b f u nghịch biến với u
c d;3
Định lýGiả sử hàm số f có đạo hàm khoảng K Khi đó:
a) Nếu hàm số đồng biến khoảng K f '
x 0, x K b) Nếu hàm số nghịch biến khoảng K f '
x 0, x K4
Định lýKIẾN THỨC CẦN NHỚ
I
(2)Giả sử hàm số f có đạo hàm khoảng K Khi đó: a) Nếu f '
x 0, x K hàm số f đồng biến K b) Nếu f '
x 0, x K hàm số f nghịch biến K c) Nếu f '
x 0, x K hàm số f không đổi KChú ý
Chú ý: Khoảng K định lí ta thay đoạn nửa khoảng Khi phải có thêm giả thuyết “ Hàm số liên tục đoạn nửa khoảng đó’ Chẳng hạn:
Nếu hàm số f liên tục đoạn
a b; f '
x 0, x
a b; hàm số f đồng biến đoạn
a b;5
Định lýGiả sử hàm số f có đạo hàm khoảng K Khi đó:
a) Nếu f '
x 0, x K f '
x 0 hữu hạn điểm thuộc K hàm số f đồng biến K b) Nếu f '
x 0, x K f '
x 0 hữu hạn điểm thuộc K hàm số f đồng biến KQuy tắc xét tính đơn điệu hàm số.
Giả sử hàm số f có đạo hàm K
Nếu f '
x 0 với xK f '
x 0 số hữu hạn điểm xK hàm số f đồng biến K Nếu f '
x 0 với xK f '
x 0 số hữu hạn điểm xK hàm số f nghịch biến K1 Lời giải tham khảo
Câu 50. Cho hàm số y f x( ) Hàm số y f x( ) có đồ thị hình vẽ bên Hàm số
2
( ) (1 )
g x f x x x nghịch biến khoảng đây?
BÀI TẬP MẪU
II
(3)A 1;3
2 B
1 0;
2 C ( 2; 1) D (2;3)
Lời giải Chọn A
Xét hàm số g x( ) f(1 )x x2 x
Tập xác định:
Đạo hàm: g x( ) (1 )f x 2x 1, x
Trước tiên ta cần tìm x cho g x( )
Ta có g x( ) (1 )f x 2x (1 ) 1(1 )
2
f x x (*)
Đặt t 2x, bất phương trình (*) trở thành ( )
2
f t t
Từ đồ thị ta có ( )
4
t
f t t
t
Do đó, g x( ) 2
1
x x
1
2 2
3
x x
1 3
( ) (1 ) ; ;
2 2
g x f x x x : hữu hạn
Như hàm số g x( )nghịch biến đoạn 3;
2 nửa khoảng
3 ;
2
Soi phương án đề bài, ta chọn A.
(4) Bình luận: Đây câu vận dụng cao vấn đề tính đơn điệu hàm số Để làm dạng tương tự mở rộng, ta cần nắm vững kiến thức sau:
Tính đơn điệu dấu đạo hàm
Điều kiện cần: Giả sử hàm số y f x( ) có đạo hàm khoảng K
+f đồng biến khoảng K f x( ) 0, x K +f nghịch biến khoảng K f x( ) 0, x K
Điều kiện đủ:Giả sử hàm số y f x( ) có đạo hàm khoảng K
Nếu
f x
( )
0,
x
K
hàm sốđồng biến khoảng KNếu
f x
( )
0,
x
K
hàm số nghịch biến khoảng KNếu f x( ) 0, x K hàm sốkhông đổi khoảng K
Mở rộng:
1)Nếu phương trình f x( ) có hữu hạn nghiệm K ta có điều kiện cần đủ sau
đây:
+f đồng biến khoảng K f x( ) 0, x K
+f nghịch biến khoảng K f x( ) 0, x K
2) ( ) ;
( ) 0, ;
f x a b
f x x a b liên tục
f đồng biến a b;
( ) ;
( ) 0, ;
f x a b
f x x a b liên tục
f nghịch biến a b;
( ) ;
( ) 0, ;
f x a
f x x a
liên tục
f đồng biến ;a
…
Đạo hàm hàm hợp: Giả sử hàm số y f x( ) u u x có đạo hàm khoảng K Khi
đó: f u u f u
3 Phân tích hướng giải 1. Dạng tốn
Đây dạng tốn tìm khoảng đơn điệu hàm ẩn dạng g x
f u x
v x
biết đồ thị hàm số y f
x2. Hướng giải Cách 1:
B1: Tính đạo hàm hàm số g x
, g x
u x f
u x
v x
(5)Cách 2:
B1: Tính đạo hàm hàm số g x
, g x
u x f
u x
v x
B2: Hàm số g x
đồng biến g x
0; (Hàm số g x
nghịch biến g x
0) (*)B3: Giải bất phương trình
* (dựa vào đồ thị hàm số y f
x ) từ kết luận khoảng đồng biến, nghịch biến hàm sốCách 3: (Trắc nghiệm)
B1: Tính đạo hàm hàm số g x
, g x
u x f
u x
v x
B3: Hàm số g x
đồng biến K g x
0, x K; (Hàm số g x
nghịch biến K
0,g x x K
) (*)
B3: Lần lượt chọn thay giá trị từ phương án vào g x
để loại phương án sai Câu 1: Cho hàm số f x
Hàm số y f
x có đồ thị hình sauHàm số g(x)3f(12x)8x3 21x2 6x đồng biếntrên khoảng đây?
A
1;2 B
3;1
C
0;1 D
1;2
Lời giải
Chọn A
Ta có g'(x)6f'(12x)24x242x6 (*) ) ( ' ) (
' x f x x2 x g
Đặt
2
1 xt x t
Ta có (*) trở thành
2 3 ) ( ' ) ( ' 2
t t f t t t
t f
Ta vẽ parapol
2 3 : )
(P yx2 x hệ trục Oxy với đồ thị y f
x hìnhvẽ sau, ta thấy (P) có đỉnh )
16 33 ; (
I qua điểm
3;3
, 1;2
, 1;1BÀI TẬP TƯƠNG TỰ VÀ PHÁT TRIỂN
III
(6)Từ đồ thị hàm số ta thấy khoảng
3;1
ta có3 )
(
' t t2 t t f
2
1
3
x x
Vậy hàm số g(x) nghịch biến khoảng (1;2)
Câu 2: Cho hàm số f x
Hàm số y f
x có đồ thị hình sauCó tất giá trị nguyên dương tham số m đề hàm số
2020
) ( )
(x f xm x2 mx
g đồng biến khoảng (1;2)
A 2 B 3 C 0 D 1
* Ý tưởng : Phát triển thành toán chứa tham số.
Lời giải
Chọn A
Ta có g'(x)4f'(xm)2x2m
(*) )
( ' ) (
' x f x m x m
g
Đặt t xm
2 ) ( '
(*) f t t
Vẽ đường thẳng
2
x
(7)Từ đồ thị ta có 4 2 ) ( ' m x m x m t t t t f
Hàm số g(x) đồng biến khoảng (1;2) g'(x)0 x
1;2 3 2 m m m m m
Vì mnguyên dương nên m
2;3Vậy có hai giátrị nguyên dương m đề hàm số g(x) đồng biến khoảng (1;2)
Câu 3: Cho hàm số đa thức f(x) có đạo hàm tràm trênR Biết f(0)0 đồ thịhàm số
y f x hình sau
Hàm số
) ( )
(x f x x
g đồng biến khoảng ?
A
0;4 B
2;0
C
4;
D
;2
* Ý tưởng : Phát triển thành tốn tìm khoảng đồng biến nghịch biến hàm số chứa dấu giá trị tuyệt đối.
Lời giải
Chọn A
Xét hàm số h(x)4f(x)x2 ,xR
Có ) ( ' ) ( ' ) ( ' ) (
' x f x x h x f x x
h
Vẽ đường thẳng
2
x
(8)Từ đồ thị ta có BBT h(x) sau :
Chú ý h(0)4f(0)0
Từ ta có BBT củanhư sau :
Từ BBT ta suy g(x) đồng biếntrên khoảng
0;4 Câu 4: Cho hàm số y f(x) có bảng xét dấuđạo hàm sau
Biết 1 f(x)5,xR Hàm số g(x) f(f(x)1)x33x22020 nghịch biến
trên khoảng nàodưới
A
0;5 B
2;0
C
2;5
D
;2
* Ý tưởng : Phát triển thành tốn tìm khoảng đồng biến nghịch biến hàm số
) ( ) (u g x f
y
Lời giải
Chọn B
Ta có g'(x) f'(x).f'(f(x)1)3x26x
Vì 1 f(x)5,xR0 f(x)14
(9)Do hàm g(x)nghịch biến khoảng
2;0
Câu 5: Cho hàm số y f x( )liên tục có đồ thị hàm số f x( ) hình bên
Hỏi hàm số
2
( ) (1 ) x
g x f x x nghịch biến khoảng nào?
A ( 3;1) B ( 2;0) C 1;3
2 D (1;3)
Chọn B
( ) (1 ) 1, x
g x f x x
( ) (1 )
g x f x x f (1 x) (1 x)
1
1
x x
4
2
x
x
( ) (1 ) 2; 0;
g x f x x x : hữu hạn
(10) Câu 6: Cho hàm số f x ax5 bx4 cx3 dx2 ex f a b c d e f, , , , , Biết đồ
thị hàm số f x có đồ thị hình vẽ bên Hỏi hàm số g x f 2x 2x2 đồng
biến khoảng đây?
A 3;
2 B
1 ;
2 C 1;0 D 1;3
Chọn C
Hàm số g x f 2x 2x2 đồng biến g x( ) (1 ) 4f x x
(1 ) (1 )
f x x 1 2x x
Câu 7: Cho hàm số y f x( ) Hàm số y f x( ) có đồ thị hình vẽ bên
Có tất giá trị nguyên m 10;10 đê hàm số
2
( ) ( 1)
g x f x m x m x m nghịch biến khoảng 1;2
Lời giải
Chọn B
(11)( ) (1 ) 1,
g x f x m x m x
( )
g x (1 ) 1
2
f x m x m
2
x m
x m
3
1 2
2
2
m x x m
x m m m
x
( )
g x (1 ) 1
2
f x m x m 1; ;
2 2
m m m
x : hữu hạn
Hàm số g x nghịch biến 1;2 g x( ) 0, x 1;2
3
2 ( ) 0, 1;2
1
1
2
m
g x x
m m
7 m m
Vậy m 1;7;8;9
Câu 8: Cho hàm số y f x có đạo hàm f x x x x2 với x Tìm tất
cả giá trị tham số m để hàm số y g x f x2 2x m 2019 đồng biến
trên khoảng 1;
Lời giải
Chọn D
Cách 1:
Ta có y g x 2x f x2 2x m
Hàm số đồng biến 1; g x 0, x 1;
2
2x f x 2x m 0, x 1; , x 1;
2
2 2
2x x 2x m x 2x m x 2x m 0, x 1;
(12)2
2 2 2 1 2 1 0
x x m x x m x x m x 1;
2 2 2 1 0,
x x m x x m x 1;
( ) 1;
h t t m t m t ( t x2 2x x 1; ) Bảng xét dấu
Khi h t( ) 0, t 1; m m
Cách 2:Ta có bảng xét dấu đạo hàm f x sau
2
2 2
y g x x f x x m
Hàm số y g x đồng biến khoảng 1; g x 0, x 1;
Ta thấy 2x 0, x 1; nên
2
0, 0,
g x x f x x m x
2
2 1,
2 0,
x x m x
x x m x
2
2 ,
2 ,
m x x u x x
m x x v x x (do tính liên tục)
2
2 ,
m x x u x x : Không tồn m
22
2 , 1 , 1
m x x x m x x m
Câu 9: Cho hàm số y f x có bảng xét dấu đạo hàm hình vẽ
Biết f x 3, x Hàm số y g x f f x x3 6x2 nghịch biến
khoảng đây?
A 3;4 B 3; C 1; D 2;1
Chọn A
2
( ) 12
g x f x f f x x x
Do f x 3, x nên từ bảng xét dấu ta có f f x( ) x
(13)+ TH1: ( ) x f x x
2 12
4 x x x x
Chưa xác định dấu g x với giả thiết cho
2
6 12
x x x g x 0, x Hàm số g x đồng biến 6;
+ TH2: ( )
1 x f x x
Ta thấy với 3 x 4thì
2x 12x0 nên g x 0, x 3;4 Hàm số g x nghịch
biến 3;4
Câu 10: Cho hàm số f x
có bảng xét dấu đạo hàm sau:Hàm số y 1f x x2 x nghịch biến khoảng
A ; B ;1 C 2;0 D 3;
Chọn C
2
( ) 1
g x f x x x
2
( ) 1
1
x
g x f x
x
Để ý
2
1 , 0,
1
x
x x x x
x
Ta xét số khả dấu 2 (1f x)
+TH1: (1 ) (1 ) 1
3 x
f x f x
x
: Chưa xác định dấu g x
với giả thiết cho
+TH2: (1 ) (1 ) 1
1
x x
f x f x
x x
( ) 0, ; 2;0 g x x
Hàm số g x nghịch biến 2;0
Câu 11: Cho hàm số y f x( ) có đạo hàm f x x2 2x với x Hàm số
2
2 1
g x f x x đồng biến khoảng đây?
Lời giải
Chọn A
(14)Ta có
2
( )
1
x x
g x f x
x x
2
2 1 1
x
f x
x
Vì f x x2 2x x 12 nên f x( ) 1, x hay f x 0, x
Suy f x2 1 0, x
Bảng biến thiên:
∞
0
g x
( )
0
x
g' x
( )
0
+
+ ∞
∞
∞
Hàm số g x đồng biến khoảng ;0
Câu 12: Cho hàm số y f x có đồ thị hàm số y f x' hình vẽ Hàm số
2 2 3 4
3
y f x x x x nghịch biến khoảng đây?
A ; B 3;0 C 1; D 3;
Chọn C
Ta xét y x f x2 x2 2x
2
( 2) (1)
2 (2) xf x
x x
Từ (2)
1 x
x nên loại A, B, D Vậy chọn C
(15)Hàm số g x
f
3x 1
3x2x đồng biến khoảng đây?A 1;3
B
2 0;
3
C
1;0
D;
Lời giải
Chọn B
Ta có: g x
3f
3x 1
6x 2
Hàm g x( ) đồng biến khoảng K
g x (dấu = xảy số hữu hạn điểm)
3f 3x 6x
(1)
Đặt u3x1ta được: h u
3f u
2u3Ta có: (1)
3
u
f u u f u
Từđồ thị hàm số y f
x ta có đồ thị hàm số y f u
3
y u hình vẽ
Để h u
0 ta cần có đồ thị y f u
phải nằm bên đồ thị hàm3
(16)Từđó ta có h u
0 3 u u
0 3 3
x x
1 ; 3
4
x
x
Cho nên ta Chọn B 0;2 2;
3 3
Câu 14: Cho hàm số f x
Đồ thị y f '
x cho hình bên Hàm số
2
2 x g x f x
nghịch biến khoảng đây?
A
2; B
0;1 C
2;1
D
1;3 Lời giải
Chọn A
Ta có:
2
2 x
g x f x g x
f
x 1
x
1
1
1
g x f x x f x x
Đặt t x f
t tVẽ đường thẳng y x 1trên hệ trục tọa độ với đồ thị hàm số y f
x (nhưhình vẽ bên)
Dựa vào đồ thị f '
t t t 3,t 1,t3Hàm số nghịch biến g x
f
x 1
x f t
t t ( ; 3) (1;3)Do x ( ; 2) (2; 4) g(x) nghịch biến
2; (17)Hàm số g x
f x
22x
x2 2x đồng biến khoảng đây?A
1 2; 1
B
1 2; 1 2
C
1;
D
1; 2
Lời giải
Chọn A
Ta có: g x
f x
22x
x2 2x
2 2 2 2
g x x f x x x x f x x
0 2 1, 2,
g x x f x x x x x
Xét
2
2
2
1
2 x
I f x x
g x
x
II f x x
Xét sựtương giao đồ thị hàm số y f
x y1 (18)Xét hệ (I):
2 x
f x x 2 x x x 1 2 x x x x
Xét hệ (II):
1 02
2 x
f x x 2 x x x
1 2
x x
1 x
Vậy hàm số g x
đồng biến khoảng
1 2; 1
1 2;
Câu 16: Cho hàm số y f x
có đạo hàm Hàm số y f '
x có đồ thịnhư hình vẽbên Đặt
2
2 x
yg x f x Khẳng định sau đúng?
A Hàm số yg x
đồng biến khoảng
1;B Đồ thị hàm số y g x
có điểm cực trịC Hàm số yg x
đạt cực tiểu x 1D Hàm số yg x
đạt cực đại x1 Lời giải
Chọn D
Ta có: g x'
f '
x x; g x'
0 f '
x x (*)Số nghiệm phương trình (*) sốgiao điểm đồ thị hàm số y f '
x đường thẳng yxDựa vào hình bên ta thấy giao điểm
1; ; 1;1 ; 2; 2
(*) x x x Bảng xét dấu g x'
:x 1
'
(19)Từ bảng xét dấu g x'
ta thấy hàm số
2
2 x yg x f x
Đồng biến khoảng
;1
2;
; nghịch biến khoảng
1; Hàm số yg x
đạt cực đại x1 Câu 17: Cho hàm số f x
có đồ thị hàm số f
x hình vẽHỏi hàm số
2
2 x
g x f x x nghịch biến khoảng đây?
A
2;0
B
1;3 C 1;32
D
3;1
Lời giảiChọn A
Ta có: g x
f
1 x
xHàm số g x
nghịch biến g x
0 f
1 x
x (1) Đặt t 1 x Khi (1) trở thành f t
t (2)Bất phương trình (2) thỏa f
x x hay đồ thị hàm số f
x nằm phíađồ thị hàm số y x
Từđồ thịta 3
1 1
t x x
t x x
Vậy chọn khoảng
2;0
(20)x y
-1 O
Hàm số
2
g x f x đồng biến khoảng đây?
A
1;
B 1;32
C
; 1
D;1
Lời giải
Chọn D
Ta có:
8
g x x f x
TH1: x0 Để hàm số g x
đồng biến
4 42 1 2 2
f x x x x x
4
0 x x 0; 2
TH2: x0 Để hàm số g x
đồng biến
44
2
4 4
0( )
2 1
2
2
2
x L
x x
f x
x
x x
So sánh với điều kiện
0 ;
x x x Vậy hàm số g x
đồng biến0;
và
; 2 Do chọn khoảng 12;1 Câu 19: Cho hàm số y f x
Hàm số y f
x có đồ thịnhư hình vẽ sauHàm số
2
y f xx nghịch biến khoảng nào?
A 1;
2
B
3 ;
2
C
3 ;
D
1 ;
Lời giải
Chọn A
Xét hàm số
2
(21)Ta có:y
1 2 x f x x
2
2
2 2
1
2 2
0 1
2 2 0
x x
y x x x x VN
x x x x VN
Ta lại có:
2
2 1 1,
4
x x x x R
Từđồ thị hàm số y f
x f x x
2
0, x RBảng biến thiên hàm số
2
y f xx
Vậy hàm số nghịch biến ;
2
Chọn A
Câu 20: Cho hàm số y f x
có đạo hàm Đồ thị hàm số y f
x hình vẽHàm số
2
y f x x đồng biến khoảng sau đây?
A
1; B
; 3
C
0; D
2; 0
Lời giải
Chọn A
(22)Đặt
2
g x f x x , ta có
2 2
g x x x f x x x f x x
Hàm số g x
đồng biến
0
g x x f x x
1
1 x
f x x
1 02
2 xf x x
· Xét
2
1
1 2 1 1 2
1
3 1 x x x x x x x x x x x
· Xét
2 2 1
2
2
1
2 x x x x x x x x x x x 1
3
1 x x x x x x x
Câu 21: Cho hàm số y f x
, biết hàm số y f
x có đồ thịnhư hình bênHàm số g x
f
3x2
đồng biến khoảng?A
2;3 B
1;0
C
2; 1
D
0;1 (23)Dựa vào đồ thị, ta có bảng xét dấu
2
' 2 3
g x xf x
2
0
2 3
'
3
1
x
x x
g x
f x x
x
2
2
3
6
3
2
1
x x
f x x
x
x
Bảng biến thiên:
Từ BBT suy hàm sốđồng biến
1;0
Câu 22: Cho hàm số y f x( ) có bảng xét dấu đạo hàm sau:
Biết: 1 f x( ) 5, x R.Khi đó, hàm số g x( ) f f x( ( ) 1) x33x22020nghịch biến
khoảng đây:
A
( 2;0)
B(0;5)
C( 2;5)
D(
; 2)
Lời giải
Chọn A
Ta có: g x'( ) f x f'( ) '( ( ) 1) 3f x x26x Vì 1 f x( ) 5, x R f x( ) 4
Từ bảng xét dấu f x'( ) 0 f '( ( ) 1)f x 0
(24)Do đó, hàm g x( ) nghịch biến khoảng
( 2;0).
Câu 23: Cho hàm số y f x
có đạo hàm có bảng biến thiên đạo hàm f '
xnhư sau :
Hỏi hàm số
2 2020
g x f x x có điểm cực tiểu ?
A 1 B 2 C 3 D 4
Lời giải
Chọn A
Ta có g x 2x f x2 ;x
2 theo BBT '
2
2
1
2 2 2 1 2
0
2 1
3
2
f x
x x
x x x x
g x
f x x x x x
x x x
Bảng biến thiên
Dựa vào bảng biến thiên đối chiếu với đáp án, ta Chọn A
Chú ý: Dấu g x xác định sau: Ví dụ xét khoảng 3;
x 3; 2x
3; 2 3 theo BBT 'f x 2 0.
x x x f x x
Từ , suy g x 2x f x2 2x khoảng 3; nên g x mang dấu
Nhận thấy nghiệm x x nghiệm bội lẻ nên g x qua nghiệm đổi dấu
Câu 24: Cho hàm số y f x
có đạo hàm Đồ thị hàm số y f
x hình vẽ bên (25)Hàm số
3 18 12 2021
g x f x x x x nghịch biến khoảng
A
;1
B
1; C
3;1
D 2;13 Lời giải
Chọn D
Ta có
23 3(9 12 4); 3 (1)
g x f x x x g x f x x
Đặt t3x1 đó(1) f
t t 1
2Dựa vào đồ thị ta suy
1
21
t f t t
t
(vì phần đồ thị f '
t nằm phíadưới đồ thị hàm sốy
t 1
2)Như
21
3 3
3
1 2
1
x x
f x x
x
x
Vậy hàm số
3 18 12 2021
g x f x x x x nghịch biến khoảng
1 ;
3
;1
Câu 25: Cho hàm số y f x có bảng xét dấu đạo hàm sau:
Đặt
2
4
y g x f x x x x Khẳng định đúng?
A Hàm số y g x đồng biến khoảng
; 0
B Hàm số y g x đồng biến khoảng
1;C Hàm số y g x đồng biến khoảng
0;1D Hàm số y g x nghịch biến khoảng
2;
Lời giải (26)Ta có: yg x
2f
1 x
x3 3x32xDựa vào bảng xét dấu f
x ta có
2
1
0 x x
f x
x x
12 1
0 1
x x
f x f x
x x
3
3 2
x x xx x x
Bảng xét dấu yg x
Vậy hàm sốđồng biến
0;1 Câu 26: Cho hàm số y f x
Hàm số y f x '
có đồ thịnhư hình vẽ bên f(x)=-3x^5+2x^4-2x^2+xf(x)=2 f(x)=-2 x(t)=-1 , y(t)=t x(t)=1 , y(t)=t
-8 -7.5 -7 -6.5 -6 -5.5 -5 -4.5 -4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0.5 1.5
-6 -5 -4 -3 -2 -1
x y
Hàm số g x
f x2 3 4
x212x1 đồng biến khoảng đây?A 3;
2
B
5 ;
C
3 2;
2
D
1 ;0
Lời giải
(27)f(x)=-3x^5+2x^4-2x^2+x f(x)=2
f(x)=-2 x(t)=-1 , y(t)=t x(t)=1 , y(t)=t f(x)=-2x
-8 -7.5 -7 -6.5 -6 -5.5 -5 -4.5 -4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0.5 1.5
-6 -5 -4 -3 -2 -1
x y
'y f x y 2x
Hàm số g x
đồng biến
' ' 12 ' 2
g x f x x f x x
2
2 .
3
0 1
2
x x
x x
Chọn B
Câu 27: Cho hàm số y f x
có đồ thị y f
x hình vẽ Xét hàm số
32018
3
g x f x x x x Mệnh đềnào đúng?
A Hàm số g x
đồng biến
1;1
B Hàm số g x
đồng biến
3;1
C Hàm số g x
đồng biến
3; 1
D Hàm số g x
nghịch biến
1;1
Lời giải
Chọn B
Ta có:
3 2018
33 2
g x f x x x x g x f x x x
O x
y
1
3
3
1
(28)+ '
'
3 2g x f x x x Đặt 3
2
yx x có đồ thị (P)
Dựa vào đồ thị y f
x , ta có:
1
1 1
3 3
f g
f g
f g
Vẽđồ thị
P hàm số 32
yx x hệ trục tọa độnhư hình vẽ (đường nét đứt ), Đồ thị
P qua điểm
3;3
,
1; 2
,
1;1 với đỉnh3 33 ; 16 I
Ta thấy: + Trên khoảng
1;1
32
f x x x , nên g x
0 x
1;1
+Trên khoảng
3; 1
32
f x x x , nên g x
0 x
3; 1
Từ nhận xét trên, ta có bảng biến thiên hàm yg x
3;1
sau:Vậy hàm số g x
đồng biến
1;1
Chọn A Câu 28: Cho hàm số f x
Hàm số y f '
x có đồ thịnhư hình vẽx y
1
3
3
1
2
(29)Hàm số
2
4
2
x x
g x f x đồng biến khoảng đây?
A
; 2
B
3; 1
C
0;1 D
1;0
Lời giải
Chọn B
Ta có:
2
4
1 ' '
2
x x
g x f x g x f x x Hàm sốđồng biến g x'
0 f '
x 1
x (1)Đặt x 1 t Bất phương trình (1) có dạng: f '
t tXét hai hàm số y f '
t y t 1:Dựa vào đồ thị ta có: '
2; 0
2
t f t t
t
(30)Ta có '
1
x x
g x
x x
Câu 29: Cho hàm số f x( ) liên tục R có đồ thị f '( )x hình vẽ Tìm sốđiểm cực trị
của hàm số
( )
y f x x ?
A 10 B 11 C 12 D 13
Lời giải
Chọn B
Ta có
' (2 1) '( ) y x f x x ;
x x m có nghiệm
4
m
Dựa vào đồ thị ta thấy đồ thị hàm f '( )x cắt trục hồnh điểm điểm có
hoành độ nhỏhơn
4
có tiệm cận
Khi ứng với giao điểm có hồnh độ lớn
4
điểm khơng xác định
'
y có hai nghiệm Từđây dễ dàng suy hàm
( )
y f x x có 11 cực trị
Câu 30: Cho hàm số y f x( )có đạo hàm Đồ thị hàm số y f '( )x hình vẽ
Tìm khoảng đơn điệu hàm số g x( )2 ( )f x x2 2x2020 y
x
2
3 O
-2 -1
Mệnh đềnào đúng?
A Hàm số g x
nghịch biến
1;3 B Hàm số g x
có điểm cực trịđạiC Hàm số g x
đồng biến
1;1
D Hàm số g x
nghịch biến
3;
Lời giải
Chọn C
(31)Dựa vào hình vẽ ta thấy đường thẳng y x 1 cắt đồ thị hàm số y f x'( )tại điểm:
( 1; 2), (1;0), (3;2).
y
x
2
3 O
-2 -1
Dựa vào đồ thị ta có
'( ) '( ) ( 1)
3
x
g x f x x x
x
1'( ) '( ) ( 1)
x
g x f x x
x
'( ) '( ) ( 1)
1
x
g x f x x
x
Câu 31: Cho hàm số y f x
có bảng xét dấu hình vẽTìm khoảng đồng biến hàm số ( ) (1 ) 5 3x3
5
yg x f x x x
A
;0
B
2;3 C
0;2 D
3;
Lời giải
Chọn B
Coi f'
x x 2
x1
x x1
có bảng xét dấu4
'( ) '(1 ) 6x g x f x x x
Ta xét dấu g x'( ) P Q Với:
2 ' 2
P f x x x x x x x x x Bảng xét dấu P
4 2
5 6x
(32)Bảng xét dấu Q
Từ hai BXD P Q, Ta có P0,Q0 với x
2;3 nên g x'( ) P Q 0với
2;3x
Câu 32: Cho hàm số y f x
có đồ thị hàm số y f
x hình vẽXét hàm số g x
2f x
2x34x3m6 với m tham số thực Điều kiện cần đủđể g x
0 với x 5; 5A
53
m f B
0m f C
5m f D
5m f
Lời giải
Chọn A
Ta có g x
0 với x 5; 52f x
2x34x3m6 50 với5;
x 2f x
2x34x6 53m với x 5; 5
5;
max 2f x 2x 4x 3m
(33)Ta có h x
2f
x 6x24,
0
0
5 x
h x f x x x
x
Dựa vào đồ thị ta thấy f
x 3x22 với x 5; 5h x
đồng biếntrên 5; 5
5;
max h x h 2f
Vậy
*
5
53
f m m f
Câu 33: Cho hàm số f x( )có đồ thị hàm số y f’( )x hình vẽ:
Hàm số
3
(2 1)
3 x
y f x x x nghịch biến khoảng sau đây?
A
6; 3
B
3;6 C
6;
D
1;0
Lời giải
Chọn D
Ta có: ’ ’(2 1) 2 2 ’(2 1)
1
2 3y f x x x f x x
Nhận xét: Hàm số y f x( )có f’( ) 1x 3 x 3và ( ) 3
’ x
f x
x
Do ta xét trường hợp:
Với 6 x 13 2x 1 7suy y’0 hàm sốđồng biến (loại) Với 3 x 2x 1 11suy y’0 hàm sốđồng biến (loại) Với x 6 2x 1 11suy y’0 hàm sốđồng biến (loại)
Với 1 x 2x 1 nên ’(2f x 1) 3
x1
2 3 suy y’0hàm số nghịch biến (nhận)
Câu 34: Cho hàm số f x
có bảng xét dấu đạo hàm sauHàm số g x
3f x
2
x3 3x đồng biến khoảng đây?A
1;
B
; 1
C
1;0
D
0; Lời giải
(34)Ta có
3
g x f x x
Với x
1;0
x
1; f
x2
0 lại có
3 0, 1;0
x y x Vậy hàm số g x
đồng biến khoảng
1;0
Chú ý:
+) Ta xét x
1; 1;
x
3; f
x 2
0;x2 3Suy hàm số nghịch biến
1; nên loại hai phương án A, D+) Tương tự ta xét
; 2 ;0 0; 0, ;
x x f x x y x Suy hàm số nghịch biến khoảng
; 2
nên loại phương án B Câu 35: Cho hàm số f x
có đạo hàm, liên tục Hàm số y f
x có đồ thịnhư hìnhsau
Hàm số
3
2
g x f x x x đồng biến khoảng đây?
A
3; 1
B
0;1 C
1;1
D 1;32 Lời giải
Chọn D
Ta có g x
6 x f
x2 2
6x36x6x f
x2 2
x21
0
2
x g x
f x x
Đặt
2 1
(35)Từđồ thị, ta có
1 t f t tt
(t 1 nghiệm đơn t1 nghiệm kép)
2
2
1
2
3
x x
f x x
x x
Suy
0
0
3 x
g x x
x
(x0,x 1 nghiệm đơn x 3là nghiệm kép)
Bảng xét dấu g x
(vì
2 4
g f
)
Vậy hàm sốđồng biến khoảng
1; 0
1;
Câu 36: Cho hàm số yax5bx4cx3dx2 ex f với a b c d e f, , , , , số thực, đồ thị hàm số y f
x hình vẽ Hàm số y f
1 2 x
2x21 đồng biếnkhoảng sau đây?
x y
2
3 1
(36)A 3;
B
1 ; 2
C
1;0
D
1;3 Lời giảiChọn C
x
y
2
3
1
1
3
O
Cách 1: Ta có: g x
f
1 2 x
2x2 1 g x
2f
1 2 x
4 xCó: g x
0 2f
1 2 x
4x 0 f ' 2
x
2 (1).xĐặt t 1 ,x bất phương trình
1 trở thành f t
tVẽđường thẳng y x Trên đồ thị, ta thấy đường thẳng y x nằm đồ thị hàm số f
x khoảng
1;3 f t
t 1 t 1 2x 3 xVậy hàm số g x
đồng biến khoảng
1;
Cách 2: Ta có: g x
f
1 2 x
2x2 1 g x
2f
1 2 x
4 xCó g x
0 f ' 2
x
2 x f ' 2
x
(1 ) 1.x Xét sựtương giao đồ thị hàm số y f '
t y t 1,
t 1 2x
Từđồ thị ta có '
13
t f t t
t Khi
1
'
1
x x
g x
x x
Ta có bảng xét dấu
Dựa vào bảng xét dấu ta thấy hàm sốđồng biến khoảng
1;
Cách 3: Cách trắc nghiệm
Ta có: g x
f
1 2 x
2x2 1 g x
2f
1 2 x
4 xTa thửcác đáp án
Thử Chọn A Chọn 1, 25 3; '
1, 25
' 3,5
x g f
Nhìn đồ thị f '
x ta thấy f ' 3,5
0 g'
1, 25
0 loại đáp án A Thử đáp án B: Chọn x0, 25 1; g' 0, 25
2 ' 0,5f
1 (37)Nhìn đồ thị f '
x ta thấy f ' 0,5
0 g' 0, 25
0 loại đáp án B. Thử đáp án C: Chọn x 0,5
1;0
g'
0,5
2 ' 2f
2Nhìn đồ thị f '
x ta thấy f ' 2
0 ' 2f
0 g'
0,5
0 Chọn đáp án C. Thử đáp án D: Chọn x 2
1;3 g' 2
2 'f
3Nhìn đồ thị f '
x ta thấy f '
3 'f
3 g' 2
0 loại đáp án D. Câu 37: Cho hàm số y f x
có đạo hàm f
x có đồ thịnhư hìnhHàm số g x
f
3x 1
27x354x227x4 đồng biến khoảng đây?A 0;2
3
B
2 ;3
C
0;3 D
4;
Lời giảiChọn D
Cách 1:
Ta có: g x
f
3x 1
3x1
33 3
x1
2g x'
3f ' 3
x 1
3x1
22 3
x1
Có g'
x 0 f ' 3
x 1
3x1
22 3
x1 (1).
Đặt t3x1, bất phương trình
1 trở thành f '
t t2 2t (38)Suy
0
1 1
' 4
3 3
3
x
t x
f t t t
t x x
Vậy hàm số g x
đông biến khoảng
; 0
4;
Cách 2:
Ta có: g x
f
3x 1
3x1
33 3
x1
2g x'
3f ' 3
x 1
3x1
22 3
x1
Có: g'
x 0 f ' 3
x 1
3x1
22 3
x1
Xét sựtương giao đồ thị hàm số y f '
t y t2 t,
t3x1
Từđồ thị ta có:
2
1
' 1( )
3
t
f t t t t nghiệm kép
t
Khi
1
2
' 1 ( )
3
3 3
x x
g x x x nghiệm kép
x x
Ta có bảng xét dấu
Dựa vào bảng xét dấu ta thấy hàm sốđồng biến khoảng
; 0
3;
Câu 38: Cho hàm số f x( ) liên tục có f( 1) 0 có đồ thị hàm số y f x( )hình vẽ
Hàm số y (f x 1) x2 đồng biến khoảng
A
3;
B
1; 2
C
0;
D
0;3 Lời giải
Chọn D
(39)Dựa vào đồ thị hàm số y f x( ) vàđồ thị hàm số y x ta có:
( ) ( 1) ( 1) 1
g x f x x x x
Bảng biến thiên:
Dựa vào bảng biến thiên, hàm số
2 ( 1)
y f x x đồng biến khoảng
0;3 Câu 39: Cho hàm số f x
Hàm số y f
x có đồ thịnhư hình sauHàm số g(x)3f(12x)8x3 21x2 6x đồng biến khoảng đây?
A
1;2 B
3;1
C
0;1 D
1;2
Lời giải
Chọn A
Ta có g'(x)6f'(12x)24x242x6 (*) ) ( ' ) (
' x f x x2 x g
Đặt
2
1 xt x t
Ta có (*) trở thành
2 3 )
( '
1 ) (
'
2
t t f t t t
t f
Ta vẽ parapol
2 3 :
)
(P y x2 x hệ trục Oxy với đồ thị y f
x hìnhvẽsau ( đường nét đứt), ta thấy (P) có đỉnh )
16 33 ; (
I qua điểm
(40)Từđồ thị hàm số ta thấy khoảng
3;1
ta có3 )
(
' t t2 t t f
2
1
3
x x
Vậy hàm số g(x) nghịch biến khoảng (1;2)
Câu 40: Cho hàm số y f x
liên tục có đạo hàm f
x thỏa mãn:
2
1
f x x x Hàm số y3f x
3
x3 12x nghịch biến khoảng sau đây?A
1;5 B
2;
C
1;0
D
; 1
Lời giải
Chọn B
Ta có:
2
1
f x x x suy f
x 3
1
x 3
2 x 3 5
x 4
x 2
x 2
Mặt khác:
3 3 12
y f x x
3 x x x x
3 x x x
Xét y 0 3
x2
x2
x 5
2x x
Vậy hàm số y3f x
3
x3 12x nghịch biến khoảng
5; 2
2;
Câu 41: Cho hàm số y f x
, hàm số f
x x3ax2 bx c a b c
, ,
có đồ thịnhư hình vẽHàm số g x
f f
x
nghịch biến khoảng đây?A
1;
. B
; 2
C
1;0
D 3;3
(41)Chọn B
Vì điểm
1;0 , 0;0 , 1;0
thuộc đồ thị hàm số y f
x nên ta có hệ:
1 0
0 ''
1 0
a b c a
c b f x x x f x x
a b c c
Ta có: g x
f f
x
g x
f
f
x
''f
xXét
3 3
0 '
1 x x x x
g x g x f f x f x f x x x
x x x 1, 325 1, 325 3 x x x x x
Bảng biến thiên
Dựa vào bảng biến thiên g x
nghịch biến
; 2
Câu 42: Cho hàm số
y
f x
có đạo hàm f '
x x22x 3, x Có giá trịnguyên tham số m thuộc đoạn
10; 20
để hàm số g x
f x
23x m
m21đồng biến 0; ?
A 16. B 17. C 18. D 19
Lời giải
Chọn C
Ta có
' *
1 t f t t t
t
Có g x'
2x3
f '
x2 3x m
Vì 2x 3 0, x
0; nên g x
đồng biến
0; g x'
0, x
0;
' 0, 0;
f x x m x
2 23 3, 0; 3, 0;
3 1, 0; 1, 0;
x x m x x x m x
x x m x x x m x
(**)
Có h x
x23x ln đồng biến
0; nên từ (**) 10 131
(42)Vì m
10; 20
m
Có 18 giá trị tham sốm
Vậy có 18 giá trị tham sốm cần tìm
Câu 43: Cho hàm số y f x
có đạo hàm liên tục đồ thị hàm số y f '
xnhư hình vẽ
Đặt
1
1
2 20192
g x f x m x m với m tham số thực Gọi S tập giá trị
nguyên dương m để hàm số yg x
đồng biến khoản
5;6 Tổng phần tửcủa S bằng:
A 4 B 11 C 14 D 20
Lời giải
Chọn C
Ta có g x'
f '
x m
x m 1
Đặt h x
f '
x x 1
Từđồ thị y f '
x đồ thị y x hình vẽ ta suy
13 x h x
x
Ta có '
1 13
x m m x m
g x h x m
x m x m
(43)Do vậy, hàm số yg x
đồng biến khoảng
5;6 5 6 m m m m m Do m nguyên dương nên m
1; 2;5;6
, tức S
1; 2;5;6
Tổng phần tử S 14
Câu 44: Cho hàm số y f x
hàm đa thức có đồ thị hàm số y f
x hình vẽCó giá trị nguyên tham số
m
, m Z, 2020 m 2020 để hàm số
2 26
g x f x mx x x
đồng biến khoảng
3; 0
A 2021 B 2020 C 2019 D 2022
Lời giải
Chọn B
Ta có
2
2
g x xf x mx x x
Hàm số g x
đồng biến khoảng
3; 0
suy g x
0, x
3;0
2
2
2xf x 4mx x 2x3 0, x 3;0 f x 2m x 2x3 0, x 3;0
2
2
2
2 , 3;0 , 3;0
2
f x
f x m x x x m x
x x
2 3;0 max2
f x m x x
Ta có
23 x 0 x f x
dấu “”
1
x x
2
2
2 4, 3;0
x x x x x x
2
1
,
x x
dấu “” x 1
Suy
2
2
3 2.4
2
f x
x x
, x
3;0
, dấu “” x 1
2 3;0 max2
(44)Vậy
8
m , mà m , 2020 m 2020 nên có 2020 giá trị tham số
m
thỏa mãn toán Câu 45: Cho hàm số f x
Hàm số y f
x có đồ thịnhư hình sauCó tất giá trịngun dương tham số m đề hàm số
2020 ) ( )
(x f xm x2 mx
g đồng biến khoảng (1;2)
A 2 B 3 C 0 D 1
Lời giải
Chọn A
Ta có g'(x)4f'(xm)2x2m
(*) ) ( ' ) (
' x f x m x m
g
Đặt t xm
2 ) ( '
(*) f t t
Vẽđường thẳng
2
x
y hệ trục Oxy với đồ thị y f
x hình vẽ sauTừđồ thị ta có
4 2 ) ( ' m x m x m t t t t f
Hàm số g(x) đồng biến khoảng (1;2) g'(x)0 x
1;2 3 2 m m m m mVì mnguyên dương nên m
2;3Vậy có hai giá trịnguyên dương m đề hàm số g(x) đồng biến khoảng (1;2)
Câu 46: Cho hàm số
f x
có đạo hàmf
x
x
1
x
1
x
4 ;
x
Cósố nguyên
m
2020
để hàm số
1
x
g x f m
x
(45)A
2018
B2019
C2020
D2021
Lời giảiChọn B
Ta có:
23
1
x
g x f m
x x
Hàm số
g x
đồng biến
2;
g x
0;
x
2;
2
3
0; 2;
1
x
f m x
x x
0;
2;
1
x
f m x
x
Ta có:
f
x
0
x
1
x
1
x
4
0
1 x x
Do đó: 0;
2;
1
x
f m x
x
1; 2;
1
1 4; 2;
1 x m x x x m x x
Hàm số
1
x
h x m
x
;
x
2;
có bảng biến thiên:Căn bảng biến thiên suy ra: Điều kiện
2
khơng có nghiệm m thỏa mãnĐiều kiện
1
m
1
m
1
,kết hợp điều kiệnm
2020
suy có2019
giá trịm
thỏa mãn yêu cầu toánNhận xét: Có thể mở rộng tốn nêu sau:
Cho hàm số
f x
có đạo hàmf
x
x
1
x
1
x
4 ;
x
Có sốnguyên
m
2020
để hàm số
1
x
g x f h m
x
đồng biến
2;
Câu 47: Cho hàm số y f x
có đạo hàm f '
x x1
ex, có giá trị nguyên tham số m đoạn
2019; 2019
để hàm số y g x
f
lnx mx2 mx2 nghịch biến
21;e
A 2018 B 2019 C 2020 D 2021
Lời giải
(46)Trên
21;e ta có g x'
' lnf
x 2mx m lnx
2x 1
m x
Để hàm sốy g x
nghịch biến
21;e
2' ln 0, 1;
g x x x m x e
2
2
ln 0, 1;
ln
, 1;
2
x x m x e
x
m x e
x
Xét hàm số
ln2 x h x
x
trên
2
1;e , ta có
2
21 ln
' 0, 1;
2
x x
h x x e
x
, từđây