Các dạng bài tập Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số chọn lọc - Toán lớp 12
Các dạng bài tập Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số chọn lọc
Với Các dạng bài tập Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số chọn lọc 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 Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Toán lớp 12.
Tổng hợp lý thuyết Chương Ứng dụng đạo hàm để khảo sát hàm số
- Lý thuyết Sự đồng biến, nghịch biến của hàm số Xem chi tiết
- Lý thuyết Cực trị hàm số Xem chi tiết
- Lý thuyết Giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số Xem chi tiết
- Lý thuyết Đường tiệm cận Xem chi tiết
- Lý thuyết Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số Xem chi tiết
- Lý thuyết tổng hợp chương Ứng dụng đạo hàm để khảo sát hàm số Xem chi tiết
Chủ đề: Tính đơn điệu của hàm số
- 100 Bài tập Tính đơn điệu của hàm số có lời giải (nâng cao) Xem chi tiết
- 120 Bài tập Tính đơn điệu của hàm số có lời giải (cơ bản) Xem chi tiết
- 4 dạng bài Tính đơn điệu của hàm số trong đề thi Đại học có lời giải Xem chi tiết
- Dạng 1: Xét tính đơn điệu của hàm số Xem chi tiết
- Trắc nghiệm Xét tính đơn điệu của hàm số Xem chi tiết
- Dạng 2: Tìm tham số m để hàm số đơn điệu Xem chi tiết
- Trắc nghiệm Tìm tham số m để hàm số đơn điệu Xem chi tiết
- Dạng 3: Phương pháp cô lập m trong khảo sát tính đơn điệu của hàm số Xem chi tiết
- Trắc nghiệm Phương pháp cô lập m trong khảo sát tính đơn điệu của hàm số Xem chi tiết
- Dạng 4: Tìm tham số m để hàm số đơn điệu trên đoạn có độ dài l Xem chi tiết
- Trắc nghiệm Tìm tham số m để hàm số đơn điệu trên đoạn có độ dài l Xem chi tiết
- Cách xét tính đơn điệu của hàm đa thức cực hay, có lời giải Xem chi tiết
- Cách xét tính đơn điệu của hàm số lượng giác cực hay, có lời giải Xem chi tiết
- Cách xét tính đơn điệu của hàm phân thức cực hay, có lời giải Xem chi tiết
- Cách xét tính đơn điệu của hàm logarit cực hay, có lời giải Xem chi tiết
- Cách xét tính đơn điệu của hàm số mũ cực hay, có lời giải Xem chi tiết
- Cách xét tính đơn điệu của hàm số chứa căn thức cực hay, có lời giải Xem chi tiết
- Tìm tham số m để hàm số đơn điệu trên khoảng cho trước cực hay, có lời giải Xem chi tiết
- Tìm khoảng đồng biến, nghịch biến của hàm số cực hay, có lời giải Xem chi tiết
Chủ đề: Cực trị của hàm số
- 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
Chủ đề: Giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số
- 100 Bài tập Giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của hàm số có lời giải (cơ bản) Xem chi tiết
- 100 Bài tập Giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của hàm số có lời giải (mức độ Vận dụng) Xem chi tiết
- 2 dạng bài Tìm giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của hàm số trong đề thi Đại học có lời giải Xem chi tiết
- Dạng 1: Tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số Xem chi tiết
- Trắc nghiệm Tìm GTLN GTNN của hàm số Xem chi tiết
- Dạng 2: Tìm m để hàm số có Giá trị lớn nhất, Giá trị nhỏ nhất thoả mãn điều kiện Xem chi tiết
- Trắc nghiệm Tìm m để hàm số có Giá trị lớn nhất, Giá trị nhỏ nhất thoả mãn điều kiện Xem chi tiết
Chủ đề: Tiệm cận của đồ thị hàm số
- 100 Bài tập Tiệm cận của đồ thị hàm số có lời giải (nâng cao) Xem chi tiết
- 100 Bài tập Tiệm cận của đồ thị hàm số có lời giải (cơ bản) Xem chi tiết
- 5 dạng bài Tìm tiệm cận của hàm số trong đề thi Đại học có lời giải Xem chi tiết
- Dạng 1: Xác định tiệm cận Xem chi tiết
- Trắc nghiệm tìm tiệm cận của đồ thị hàm số Xem chi tiết
- Dạng 2: Tìm tham số m để hàm số có tiệm cận Xem chi tiết
- Trắc nghiệm tìm tham số m để hàm số có tiệm cận Xem chi tiết
- Dạng 3: Các bài toán liên quan đến tiệm cận của hàm số Xem chi tiết
- Trắc nghiệm về tiệm cận của hàm số Xem chi tiết
- Cho bảng biến thiên tìm đường tiệm cận đứng, tiệm cận ngang cực hay, có lời giải Xem chi tiết
Chủ đề: Tiếp tuyến của đồ thị hàm số
- 2 dạng bài Tiếp tuyến của đồ thị hàm số trong đề thi Đại học có lời giải Xem chi tiết
- Dạng 1: Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số Xem chi tiết
- Trắc nghiệm viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số Xem chi tiết
- Dạng 2: Các bài toán về tiếp tuyến của hàm số Xem chi tiết
Chủ đề: Tương giao của đồ thị hàm số
- 100 Bài tập Sự tương giao của đồ thị hàm số có lời giải (cơ bản) Xem chi tiết
- 120 Bài tập Sự tương giao của đồ thị hàm số có lời giải (nâng cao) Xem chi tiết
- 5 dạng bài Sự tương giao của đồ thị hàm số trong đề thi Đại học có lời giải Xem chi tiết
- Dạng 1: Tìm giao điểm của hai đồ thị hàm số Xem chi tiết
- Trắc nghiệm Tìm giao điểm của hai đồ thị hàm số Xem chi tiết
- Dạng 2: Biện luận theo m số giao điểm của đồ thị Xem chi tiết
- Trắc nghiệm Biện luận theo m số giao điểm của đồ thị Xem chi tiết
- Dạng 3: Tìm m để giao điểm của hai đồ thị thoả mãn điều kiện Xem chi tiết
- Trắc nghiệm Tìm m để giao điểm của hai đồ thị thoả mãn điều kiện Xem chi tiết
Chủ đề: Điểm thuộc đồ thị
- Dạng bài Điểm thuộc đồ thị hàm số trong đề thi Đại học có lời giải Xem chi tiết
- Dạng 1: Điểm đặc biệt thuộc đồ thị hàm số Xem chi tiết
- Trắc nghiệm Điểm đặc biệt thuộc đồ thị hàm số Xem chi tiết
Chủ đề: Nhận dạng đồ thị hàm số
- 4 dạng bài Nhận dạng đồ thị hàm số trong đề thi Đại học có lời giải Xem chi tiết
- Dạng 1: Cách nhận dạng đồ thị hàm số bậc 3 Xem chi tiết
- Dạng 2: Cách nhận dạng đồ thị hàm số bậc 4 trùng phương Xem chi tiết
- Dạng 3: Cách nhận dạng đồ thị hàm số phân thức Xem chi tiết
Bài tập trắc nghiệm
- 40 Bài tập Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số có lời giải Xem chi tiết
- 275 bài tập trắc nghiệm Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số có lời giải (cơ bản) Xem chi tiết
- 200 bài tập trắc nghiệm Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số có lời giải (nâng cao) Xem chi tiết
Cách xét tính đơn điệu của hàm số
A. Phương pháp giải & Ví dụ
Phương pháp giải
1. Định nghĩa: Cho hàm số y = f(x) xác định trên K, với K là một khoảng, nửa khoảng hoặc một đoạn.
Hàm số y = f(x) đồng biến (tăng) trên K nếu ∀x1, x2 ∈ K, x1 < x2 ⇒ f(x1) < f(x2).
Hàm số y = f(x) nghịch biến (giảm) trên K nếu ∀x1, x2 ∈ K, x1 < x2 ⇒ f(x1) > f(x2).
2. Điều kiện cần để hàm số đơn điệu: Giả sử hàm số y = f(x) có đạo hàm trên khoảng K.
Nếu hàm số đồng biến trên khoảng K thì f'(x) ≥ 0,∀x ∈ K và f'(x) = 0 xảy ra tại một số điểm hữu hạn.
Nếu hàm số nghịch biến trên khoảng K thì f'(x) ≤ 0,∀x ∈ K và f'(x) = 0 xảy ra tại một số điểm hữu hạn.
3. Điều kiện đủ để hàm số đơn điệu: Giả sử hàm số y = f(x) có đạo hàm trên khoảng K.
Nếu f'(x) > 0,∀x ∈ K thì hàm số đồng biến trên khoảng K.
Nếu f'(x) < 0,∀x ∈ K thì hàm số nghịch biến trên khoảng K.
Nếu f'(x) = 0,∀x ∈ K thì hàm số không đổi trên khoảng K.
4. Các bước xét tính đơn điệu của một hàm số cho trước
Bước 1: Tìm tập xác định của hàm số y = f(x)
Bước 2: Tính đạo hàm f'(x) và tìm các điểm xo sao cho f'(xo) = 0 hoặc f'(xo) không xác định.
Bước 3: Lập bảng xét dấu và đưa ra kết luận
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Xét tính đồng biến và nghịch biến của hàm số sau y=x3 - 6x2 + 9x -3
Hướng dẫn
Tập xác định: D = R
Ta có y' = 3x2 - 12x + 9
y' = 0 ⇔
Bảng biến thiên:
Vậy hàm số đồng biến trên các khoảng (-∞;1) và (3;+∞)
Hàm số nghịch biến trên khoảng (1;3)
Ví dụ 2: Xét tính đồng biến và nghịch biến của hàm số sau √(2x-x2)
Hướng dẫn
Tập xác định D = [0; 2]
Ta có : y' = y' = 0 ⇔ x=1
Bảng biến thiên
Vậy hàm số đồng biến trên khoảng (0; 1); Hàm số nghịch biến trên khoảng (1; 2)
Ví dụ 3: Xét tính đồng biến và nghịch biến của hàm số sau y = (3x + 1)/(1 - x)
Hướng dẫn
Hàm số xác định và liên tục trên D = R\{1}.
Tìm y' = > 0; ∀x ≠ 1.
Bảng biến thiên:
Hàm số đã cho đồng biến trên các khoảng (-∞ ; 1)và (1 ; +∞).
Phương pháp cô lập m trong khảo sát tính đơn điệu của hàm số
A. Phương pháp giải & Ví dụ
Phương pháp giải
Bước 1: Tìm y'
Hàm số đồng biến trên khoảng K khi và chỉ khi y' ≥ 0 ∀ x ∈ K
Hàm số nghịch biến trên khoảng K khi và chỉ khi y' ≤ 0 ∀x ∈ K
Bước 2: Cô lập tham số m đưa về dạng m≥g(x) hoặc m ≤ g(x)
Bước 3: Vẽ bảng biến thiên của g(x)
Bước 4: Kết luận
m ≥ g(x) ∀ x ∈ K khi và chỉ khi m ≥
m ≤ g(x) ∀ x ∈ K khi và chỉ khi m ≤
Một số hàm số thường gặp
Hàm đa thức bậc ba: y = f(x) = ax3 + bx2 + cx + d (a ≠ 0)
⇒ f'(x) = 3ax2 + 2bx + c
Với a > 0 và f'(x) có hai nghiệm phân biệt x1 < x2
Hàm số đồng biến trên (α; β) khi và chỉ khi β ≤ xc hoặc α ≥ x2
Hàm số nghịch biến trên (α; β) khi và chỉ khi x1 ≤ α < β ≤ x2
Với a <0 và f'(x) có hai nghiệm phân biệt x1 < x2
Hàm số đồng biến trên (α; β) khi và chỉ khi x1 ≤ α < β ≤ x2
Hàm số nghịch biến trên (α; β) khi và chỉ khi β≤x1 hoặc α ≥ x2
Hàm phân thức bậc nhất: y = (ax + b)/(cx + d) ⇒ y'= (ad - bc)/(cx + d)2
Hàm số đồng biến trên khoảng K khi và chỉ khi ad-bc>0 và -d/c ∉ K
Hàm số nghịch biến trên khoảng K khi và chỉ khi ad - bc < 0 và -d/c ∉ K
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Tìm m để hàm số y = x3/3 - mx2+(1 - 2m)x- 1 đồng biến trên (1; +∞)
Hướng dẫn
TXĐ: D = R
Ta có y' = x2 - 2mx + 1 - 2m
Hàm số đã cho đồng biến trên (1; +∞)⇔ ∀ x ∈(1; +∞),y' ≥ 0
⇔ ∀ x ∈ (1; +∞), x2 -2mx + 1 - 2m ≥ 0 ⇔ ∀ x ∈(1; +∞), x2 + 1 ≥ 2m(x + 1)
⇔ ∀ x ∈(1; +∞),2m ≤ (x2 + 1)/(x + 1) (do x + 1 > 0 khi x > 1)
Xét hàm số f(x) = (x2 + 1)/(x + 1), x ∈ (1; +∞)
f'(x) = (x2 + 2x - 1)/(x + 1)2 >0 với mọi x (1;+∞)
Ta có bảng biến thiên:
Dựa vào bảng biến thiên để 2m ≤ f(x),∀ x ∈(1; +∞) thì 2m ≤ 1 ⇔ m ≤ 1/2
Ví dụ 2: Tìm giá trị của tham số m để hàm số y = (2x - 1)/(x - m) nghịch biến trên khoảng (2; 3)
Hướng dẫn
TXĐ: D=R\{m}.
Ta có y'= (-2m + 1)/(x - m)2 . Để hàm số nghịch biến trên khoảng (2; 3) thì hàm só phải xác định trên khoảng (2; 3) và y' < 0 ∀ x ∈ (2; 3).
Vậy giá trị của tham số m cần tìm là
Ví dụ 3: Tìm các giá trị m để hàm số y = mx3 - x2 + 3x + m - 2 đồng biến trên (-3 ; 0)
Hướng dẫn
TXĐ: D = R
Ta có y'= 3mx2 - 2x + 3. Hàm số đồng biến trên khoảng (-3; 0) khi và chỉ khi:
y' ≥ 0,∀ x ∈(-3; 0) (Dấu '' = '' xảy ra tại hữu hạn điểm trên (-3; 0))
⇔ 3mx2 - 2x + 3 ≥ 0, ∀ x ∈(-3; 0)
⇔ m ≥(2x-3)/(3x2 ) = g(x) ∀ x ∈(-3;0)
Ta có: g'(x) = (-2x + 6)/(3x3 ); g'(x) = 0 ⇔ x = 3
Bảng biến thiên
Vậy m ≥ = -1/3.
Tìm tham số m để hàm số đơn điệu trên đoạn có độ dài l
A. Phương pháp giải & Ví dụ
Phương pháp giải
Tìm m để hàm số y = ax3 + bx2 + cx + d có độ dài khoảng đồng biến (nghịch biến) = l.
Bước 1: Tính y'=f'(x).
Bước 2: Tìm điều kiện để hàm số có khoảng đồng biến và nghịch biến: (1).
Bước 3: Biến đổi |x1-x2 | = l thành (x1+x2 )2 - 4x1.x2=l2 (2).
Bước 4: Sử dụng định lý Viét đưa (2) thành phương trình theo m.
Bước 5: Giải phương trình, so với điều kiện (1) để chọn nghiệm.
Kiến thức cần nhớ
Hàm đa thức bậc ba: y = f(x) = ax3+bx2+ cx + d (a ≠ 0) ⇒ f'(x)=3ax2+ 2bx + c
Sử dụng định lý vi ét cho tam thức bậc hai f'(x)= 3ax2 + 2bx + c có
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m sao cho hàm số y = 1/3 x3 - 2mx2 + 2mx - 3m + 4 nghịch biến trên một đoạn có độ dài là 3.
Hướng dẫn
Ta có f'(x) = x2 - 4mx + 2m
Hàm số nghịch biến trên khoảng có độ dài bằng 3 khi và chỉ khi f'(x)= 0 có hai nghiệm phân biệt x1,x2 (x1 < x2) thỏa mãn |x1-x2 |=3
+ f'(x)= 0 có hai nghiệm phân biệt x1,x2 ⇔ Δ'= 4m2 - 2m > 0 ⇔
Theo Vi ét ta có
+ Với |x1-x2 | = 3 ⇔ (x1 + x1)2 - 4x1 x2 - 9 = 0
(thỏa mãn)
Vậy giá trị của m cần tìm là m=.
Ví dụ 2: Tìm m để hàm số y = -x3 + 3x2 + (m-1)x + 2m - 3 đồng biến trên một khoảng có độ dài nhỏ hơn 1
Hướng dẫn
Ta có f'(x)= -3x2 + 6x + m - 1
Hàm số đồng biến trên khoảng có độ dài lớn hơn 1 khi và chỉ khi f'(x) = 0 có hai nghiệm phân biệt x1,x2 (x1 < x2) thỏa mãn |x1-x2 | > 1
+ f'(x)= 0 có hai nghiệm phân biệt x1,x2 ⇔ Δ'= 3m + 6 > 0 ⇔ m > -2
Theo Vi ét ta có
+ Với |x1-x2 | > 1 ⇔ (x1+x2 )2-4x1 x2-1 > 0 ⇔ 4m + 5 > 0 ⇔ m > -5/4
Kết hợp điều kiện ta được m > -5/4
Ví dụ 3: Xác định m để hàm só y = -x4 +(m - 2) x2 + 1 có khoảng nghịch biến (x1;x2) và độ dài khoảng này bằng 1.
Hướng dẫn
Ta có y' = -4x3 + 2(m - 2)x
Để hàm số có khoảng nghịch biến (x1;x2) thì phương trình -2x2 + m - 2 = 0 phải có hai nghiệm phân biệt
Giả sử x1 < 0 < x2, khi đó hàm số sẽ nghịch biến trên khoảng (x1;0) và (x2; +∞)
Vì độ dài khoảng nghịch biến bằng 1 nên khoảng (x1;0) có độ dài bằng 1 hay x1 = -1
Vì -2x2 + m - 2 = 0 có một nghiệm là -1 nên -2 + m - 2 = 0 ⇔ m = 4 (thỏa mãn)
Vậy giá trị của tham số m cần tìm là m = 4