Các dạng bài tập Cực trị của hàm số chọn lọc, có đáp án - Toán lớp 12

---

Các dạng bài tập Cực trị của hàm số chọn lọc, có đáp án

Với Các dạng bài tập Cực trị của hàm số chọn lọc, có đáp án Toán lớp 12 tổng hợp các dạng bài tập, trên 100 bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết với đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Cực trị của hàm số từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Toán lớp 12.

• 4 dạng bài Tìm cực trị của hàm số trong đề thi Đại học có lời giải Xem chi tiết
• Dạng 1: Tìm cực trị của hàm số Xem chi tiết
• Trắc nghiệm Tìm cực trị của hàm số Xem chi tiết
• Dạng 2: Tìm tham số m để hàm số đạt cực trị tại một điểm Xem chi tiết
• Trắc nghiệm Tìm tham số m để hàm số đạt cực trị tại một điểm Xem chi tiết
• Dạng 3: Biện luận theo m số cực trị của hàm số Xem chi tiết
• Trắc nghiệm Biện luận theo m số cực trị của hàm số Xem chi tiết
• Dạng 4: Bài toán liên quan đến cực trị của hàm số Xem chi tiết
• Trắc nghiệm về cực trị hàm số Xem chi tiết
• Cách tìm cực trị của hàm trùng phương cực hay, có lời giải Xem chi tiết
• Cách tìm cực trị của hàm bậc ba cực hay, có lời giải Xem chi tiết
• Cách tìm cực trị của hàm chứa dấu giá trị tuyệt đối cực hay, có lời giải Xem chi tiết
• Cách tìm cực trị của hàm chứa căn thức cực hay, có lời giải Xem chi tiết
• Cách tìm cực trị của hàm hợp cực hay, có lời giải Xem chi tiết
• Tìm cực trị của hàm số dựa vào bảng biến thiên cực hay, có lời giải Xem chi tiết
• Tìm cực trị của hàm số dựa vào đồ thị cực hay, có lời giải Xem chi tiết
• Tìm m để hàm trùng phương có 3 điểm cực trị cực hay, có lời giải Xem chi tiết
• Tìm m để hàm trùng phương có 1 điểm cực trị cực hay, có lời giải Xem chi tiết
• Tìm m để hàm bậc ba có 2 điểm cực trị cực hay, có lời giải Xem chi tiết
• Tìm m để hàm bậc ba không có cực trị cực hay, có lời giải Xem chi tiết
• Tìm m để hàm số có 3 điểm cực trị tạo thành tam giác đều cực hay, có lời giải Xem chi tiết
• Tìm m để hàm số có 3 điểm cực trị tạo thành tam giác vuông cực hay, có lời giải Xem chi tiết
• Tìm m để hàm số có 3 điểm cực trị tạo thành tam giác có diện tích cực hay, có lời giải Xem chi tiết
• Viết phương trình đường thẳng đi qua 2 điểm cực trị cực hay, có lời giải Xem chi tiết
• 100 Bài tập Cực trị của hàm số chọn lọc, có lời giải (cơ bản) Xem chi tiết
• 120 Bài tập Cực trị của hàm số chọn lọc, có lời giải (nâng cao) Xem chi tiết

Cách tìm cực trị của hàm số

A. Phương pháp giải & Ví dụ

Phương pháp giải

1.Định nghĩa: Cho hàm số y = f(x)xác định và liên tục trên khoảng (a;b) (có thể a là -∞; b là +∞) và điểm x₀∈(a;b).

Nếu tồn tại số h > 0 sao cho f(x)< f(x₀ ) với mọi x ∈ (x₀ - h;x₀ + h) và x≠x_0 thì ta nói hàm số f_(x) đạt cực đại tại x₀.

Nếu tồn tại số h >0 sao cho f(x) >f(x₀ ) với mọi x ∈ (x₀ - h;x₀ + h) và x ≠ x₀ thì ta nói hàm số f_(x) đạt cực tiểu tại x₀.

2.Điều kiện đủ để hàm số có cực trị: Giả sử hàm số y=f(x) liên tục trên

K=(x₀ - h;x₀ + h)và có đạo hàm trên K hoặc trên K\{x₀}, với h >0.

Nếu f'(x)> 0 trên khoảng (x₀ - h;x₀) và f'(x) <0 trên (x₀;x₀ + h) thì x₀ là một điểm cực đại của hàm số f(x).

Nếu f'(x) < 0 trên khoảng (x₀ - h;x₀) và f'(x) >0 trên (x₀;x₀+ h) thì x₀ là một điểm cực tiểu của hàm số f(x).

Minh họa bằng bảng biến thiến

Chú ý.

Nếu hàm sốy=f(x) đạt cực đại (cực tiểu) tại x₀ thì x₀ được gọi là điểm cực đại (điểm cực tiểu) của hàm số; f(x₀) được gọi là giá trị cực đại (giá trị cực tiểu) của hàm số, kí hiệu là f_CÑ (f_CT), còn điểm M(x₀;f(x₀)) được gọi là điểm cực đại (điểm cực tiểu) của đồ thị hàm số.

Các điểm cực đại và cực tiểu được gọi chung là điểm cực trị. Giá trị cực đại (giá trị cực tiểu) còn gọi là cực đại (cực tiểu) và được gọi chung là cực trị của hàm số.

3.Quy tắc tìm cực trị của hàm số

Quy tắc 1:

   Bước 1. Tìm tập xác định của hàm số.

   Bước 2. Tínhf'(x). Tìm các điểm tại đó f'(x)bằng 0 hoặc f'(x) không xác định.

   Bước 3. Lập bảng biến thiên.

   Bước 4. Từ bảng biến thiên suy ra các điểm cực trị.

Quy tắc 2:

   Bước 1. Tìm tập xác định của hàm số.

   Bước 2. Tính f'(x). Giải phương trình f'(x)và ký hiệux_i (i=1,2,3,...)là các nghiệm của nó.

   Bước 3. Tính f''(x) và f''(x_i ) .

   Bước 4. Dựa vào dấu của f''(x_i )suy ra tính chất cực trị của điểm x_i.

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1. Tìm cực trị của hàm số y = 2x³ - 6x + 2.

Hướng dẫn

Tập xác định D = R.

Tính y' = 6x² - 6. Cho y'= 0 ⇔ 6x² - 6 = 0 ⇔ x = ±1.

Bảng biến thiên

Vậy hàm số đạt cực đại tại x = - 1, y = 6 và hàm số đạt cực tiểu tại x = 1,y = -2.

Ví dụ 2. Tìm cực trị của hàm số y = x⁴ - 2x² + 2.

Hướng dẫn

Tập xác định D = R.

Tính y' = 4x³ - 4x. Cho y'= 0 ⇔ 4x³ - 4x = 0 ⇔.

Bảng biến thiên

Vậy hàm số đạt cực tiểu tại x = ±1, y = 1 và hàm số đạt cực đại tại x = 0, y = 2.

Ví dụ 3. Tìm cực trị của hàm số y =

Hướng dẫn

Tập xác định D = R\{2}. Tính

Bảng biến thiên

Vậy hàm số đã cho không có cực trị.

Tìm tham số m để hàm số đạt cực trị tại một điểm

A. Phương pháp giải & Ví dụ

Phương pháp giải

Trong dạng toán này ta chỉ xét trường hợp hàm số có đạo hàm tại x₀.

Khi đó để giải bài toán này, ta tiến hành theo hai bước.

Bước 1. Điều kiện cần để hàm số đạt cực trị tại x₀ là y'(x₀) = 0, từ điều kiện này ta tìm được giá trị của tham số .

Bước 2. Kiểm lại bằng cách dùng một trong hai quy tắc tìm cực trị ,để xét xem giá trị của tham số vừa tìm được có thỏa mãn yêu cầu của bài toán hay không?

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1. Cho hàm số y = x³ - 3mx² +(m² - 1)x + 2, m là tham số thực. Tìm tất cả các giá trị của m để hàm số đã cho đạt cực tiểu tại x = 2.

Hướng dẫn

Tập xác định D = R.

Tính y'=3x² - 6mx + m² - 1; y'' = 6x - 6m.

Hàm số đã cho đạt cực tiểu tại x = 2 ⇒

⇔ m = 1.

Ví dụ 2. Tìm các giá trị của m để hàm số y = -x³ + (m+3)x² - (m² + 2m)x - 2 đạt cực đại tại x = 2.

Hướng dẫn

Tập xác định D = R.

y' = -3x² + 2(m + 3)x - (m² + 2m) ; y'' = -6x + 2(m + 3).

Hàm số đã cho đạt cực đại tại x = 2

Kết luận : Giá trị m cần tìm là m = 0 ,m = 2.

Ví dụ 3. Tìm m để hàm số y = x⁴ - 2(m + 1)x² - 2m - 1 đạt cực đại tại x = 1 .

Hướng dẫn

Tập xác định D = R.

Ta có y' = 4x³ -4(m + 1)x.

+ Để hàm số đạt cực đại tại x = 1 cần y'(1) = 0 ⇔ 4 - 4(m + 1) = 0 ⇔ m = 0

+ Với m = 0 ⇒ y' = 4x³ - 4x ⇒ y'(1) = 0.

+ Lại có y'' = 12x² - 4 ⇒ y''(1) = 8 > 0.

⇒Hàm số đạt cực tiểu tại x = 1 ⇒ m = 0 không thỏa mãn.

Vậy không có giá trị nào của m để hàm số đạt cực đại tại x = 1.

Biện luận theo m số cực trị của hàm số

A. Phương pháp giải & Ví dụ

Phương pháp giải

1. Cực trị của hàm số bậc ba

Cho hàm số y = ax³ + bx² + cx + d, a ≠ 0.

y' = 0 ⇔ 3ax² + 2bx + c = 0 (1) ; Δ'_y' = b² - 3ac

    Phương trình (1) vô nghiệm hoặc có nghiệm kép thì hàm số đã cho không có cực trị.

    Hàm số bậc 3 không có cực trị ⇔ b² - 3ac ≤ 0

    Phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt thì hàm số đã cho có 2 cực trị.

     Hàm số bậc 3 có 2 cực trị ⇔ b² - 3ac > 0

2. Cực trị của hàm số bậc bốn trùng phương

Cho hàm số: y = ax⁴ + bx² + c (a ≠ 0) có đồ thị là (C).

y' = 4ax³ + 2bx; y' = 0 ⇔

    (C)có một điểm cực trị y' = 0 có 1 nghiệm x = 0 ⇔ -b/2a ≤ 0 ⇔ ab ≥ 0.

    (C)có ba điểm cực trị y' = 0 có 3 nghiệm phân biệt ⇔ -b/2a > 0 ⇔ ab < 0.

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Tìm m để hàm số y = x³ + mx + 2 có cả cực đại và cực tiểu.

Hướng dẫn

y' = 3x² + m.

Hàm số y = x³ + mx + 2 có cả cực đại và cực tiểu khi và chỉ khi y'= 0 có hai nghiệm phân biệt.

Vậy m < 0.

Ví dụ 2: Cho hàm số y = (m - 2)x³ - mx - 2. Với giá trị nào của m thì hàm số có cực trị?

Hướng dẫn

Tập xác định D = R.

Tính y' = 3(m - 2)x² - m.

Cho y' = 0 ⇔ 3(m - 2)x² - m = 0   (1).

   + TH1: Xét m = 2 ⇒ y' = -2 < 0 ∀ x nên hàm số đã cho không có cực trị.

   + TH2: Xét m ≠ 2

Hàm số có cực trị khi Δ'> 0 ⇔ m(m - 2) > 0 ⇔

Vậy m > 2 ∨ m < 0.

Ví dụ 3: Xác định các giá trị của tham số m để đồ thị hàm số y = mx⁴ - m² x² + 2016 có 3 điểm cực trị?

Hướng dẫn

Tập xác định D = R.

Tính y' = 4mx³ - 2xm².

Để hàm số có 3 điểm cực trị khi