Bài giảng Cực trị của hàm số
Định lý 1: Giả sử hàm số f đạt cực trị tại điểm 0x . Khi đó , nếu f có đạo hàm tại điểm 0x thì
( )0' 0 f x =
Chú ý :
• Đạo hàm ' f có thểbằng 0 tại điểm 0x nhưng hàm số f không đạt cực trị tại điểm 0x .
• Hàm số có thểđạt cực trị tại một điểm mà tại đó hàm số không có đạo hàm .
• Hàm số chỉ có thểđạt cực trị tại một điểm mà tại đó đạo hàm của hàmsố bằng 0 , hoặc tại đó hàm
số không có đạo hàm .
: ðể làm ñược câu )c học sinh xem lại so sánh nghiệm phương trình bậc hai ñã ñề cập sách ñại số 9 và có nhắc lại ñại số 10. 6. Cho hàm số ( ) 3f x x px q= + + )a Với ñiều kiện nào ñể hàm số f có một cực ñại và một cực tiểu ?. )b Chứng minh rằng nếu giá trị cực ñại và giá trị cực tiểu trái dấu thì phương trình 3 0x px q+ + = có 3 nghiệm phân biệt?. )c Chứng minh rằng ñiều kiện cần và ñủ ñể phương trình 3 0x px q+ + = có ba nghiệm phân biệt là 3 24 27 0p q+ < Hướng dẫn : )a 0p < )c . 0 3 3 p p f f − − − < 7. )a Tìm ,a b ñể các cực trị hàm số ( ) 2 3 25 2 9 3 f x a x ax x b= + − + ñều là những số dương và 0 5 9 x = − là ñiểm cực ñại . )b Tìm , ,a b c ñể các cực trị hàm số 3 2y x ax bx c= + + + có giá trị bằng 1 khi 0x = và ñạt cực trị tại 2x = , giá trị cực trị là 3− . )c Tìm ,a b ñể các cực trị hàm số 2 2 x ax b y x + + = − ñạt cực trị tại 3x = và ñường tiệm cận xiên 1y x= − . )d Tìm , ,a b c ñể các cực trị hàm số 2 2 ax bx c y x + + = − có giá trị bằng 1 khi 1x = và ñường tiệm cận xiên của ñồ thị vuông góc với ñường thẳng 1 2 x y − = . Nguyễn Phú Khánh – ðà Lạt 063.28.78.79 hoặc 0989.80.78.79 -63- )e Tìm các hệ số , ,a b c sao cho hàm số ( ) 3 2f x x ax bx c= + + + ñạt cực tiểu tại ( )1; 3A − và ñồ thị của hàm số cắt trục tung tại ñiểm có tung ñộ bằng 2 . Hướng dẫn : )a 0a = : Hàm số không có cực trị ( ) ( )2 2 9 50 ' 5 4 9 ' 0 1 x aa f x a x ax f x x a = − ≠ = + − ⇒ = ⇔ = Nếu 0a < , 0 5 9 x = − là ñiểm cực ñại khi 0 5 1 9 9 5 x a a = − = ⇔ = − , giá trị cực tiểu là số dương nên ( ) ( )9 361 0 5 5CT f x f f b a = − = > ⇔ > Nếu 0a > , 0 5 9 x = − là ñiểm cực ñại khi 0 5 9 81 9 5 25 x a a = − = − ⇔ = , giá trị cực tiểu là số dương nên ( ) 1 4000 243CT f x f b a = > ⇔ > Vậy 9 81 5 25 36 400 5 243 a a b b = − = > > ; )b 3, 0, 1a b c= − = = )c 3, 3a b= − = )d 2, 3, 0a b c= = − = 8. Cho hàm số ( ) ( )3 23 3 2 1 1,f x x mx m x m= − + − + là tham số )a Xác ñịnh m ñể hàm số ñồng biến trên tập xác ñịnh . )b Xác ñịnh m ñể ( )'' 6f x x> . 9. )a ðịnh a ñể ñồ thị của hàm số ( ) ( )3 22 3 2 1 6 1 1y x a x a a x= − + + + + có giá trị 1y >CÑ ðáp số: )a 3 0 2 a− < ≠ 10. Xác ñịnh khoảng ñơn ñiệu và cực trị ( nếu có ) của hàm số : ( )) sin2a f x x= ( )) sin cosb f x x x= + ( ) ( ) 2) sin 3 cos , 0; ) 2 sin cos2 , 0; c f x x x x d f x x x x π π = − ∈ = + ∈ Hướng dẫn : ( )) sin2a f x x= Hàm số ñã cho xác ñịnh và liên tục trên ℝ Nguyễn Phú Khánh – ðà Lạt 063.28.78.79 hoặc 0989.80.78.79 -64- Ta có ( ) ( )' 2 cos2 , ' 0 cos2 0 , 4 2 f x x f x x x l l π π = = ⇔ = ⇔ = + ∈ ℤ ( ) 4 2 '' 4 sin2 , '' 4 sin 4 2 14 2 4 2 khi l k f x x f l l k khi l k π π π π − = = − + = − + = ∈ = + , ℤ Vậy ( ) 4 x k k π π= + ∈ ℤ là ñiểm cực ñại của hàm số . ( )3 4 x k k π π= + ∈ ℤ là ñiểm cực tiểu của hàm số . Một bài toán tương tự : ( ) sin2f x x x= − , ñể ý xét ( ) ( )' 0, , ?f x x xπ π= ∈ − ⇒ = ( )) sin cosb f x x x= + Hàm số ñã cho xác ñịnh và liên tục trên ℝ ( ) ( ) ( ) ( )sin cos 2 sin ' 2 cos , ' 0 4 4 4 f x x x x f x x f x x k k π π π π = + = + ⇒ = + = ⇔ = + ∈ ℤ ( ) 2 2 '' 2 sin '' 2 sin 4 4 2 2 2 1 khi k n f x x f k k khi k n π π π π π − = = − + ⇒ + = − + = = + Vậy ( )2 4 x n n π π= + ∈ ℤ là ñiểm cực ñại của hàm số . ( ) ( )2 1 4 x n n π π= + + ∈ ℤ là ñiểm cực tiểu của hàm số . ( ) 2) sin 3 cos , 0;c f x x x x π = − ∈ ( ) ( ) ( ) ( )2sin 3 cos ' sin 2 cos 3 , 0;f x x x f x x x x π= − ⇒ = + ∈ Vì ( )0; sin 0x xπ∈ ⇒ > nên trong khoảng ( ) ( ) 3 50; : ' 0 cos 2 6 f x x x π π = ⇔ = − ⇔ = ( ) 5' 0, 0; 6 f x x π • > ∈ ⇒ hàm số ñồng biến trên ñoạn 5 0; 6 π ( ) 5' 0, ; 6 f x x π π • < ∈ ⇒ hàm số ñồng biến trên ñoạn 5 ; 6 π π • Vì ( ) ( ) 5 ' 0, 0; 6 5 ' 0, ; 6 f x x f x x π π π > ∈ < ∈ nên hàm số ñạt cực ñại tại ñiểm 5 5 7 3 , 1 6 6 4 4 x f π π = = = Hoặc có thể kiểm tra 5 1 '' ... 0 6 2 f π = = − < ( )) 2 sin cos2 , 0;d f x x x x π = + ∈ ( ) ( ) ( ) ( )2 sin cos2 ' 2 cos 1 2 sin , 0;f x x x f x x x x π= + ⇒ = − ∈ Nguyễn Phú Khánh – ðà Lạt 063.28.78.79 hoặc 0989.80.78.79 -65- Trong khoảng ( ) ( ) 2cos 0 0; : ' 0 1 6sin 2 5 6 x x f x x x x π π π π = = = ⇔ ⇔ = = = Tương tự câu )a học sinh tự xác ñịnh khoảng ñơn ñiệu hàm số ; hàm số ñạt cực tiểu tại , 1 2 2 x f π π = = , hàm số ñạt cực ñại tại các ñiểm 3 , 6 6 2 x f π π = = và 5 5 3 , 6 6 2 x f π π = = . MỘT SỐ DẠNG TOÁN TRONG KỲ THI TÚ TÀI &TUYỂN SINH ðẠI HỌC 1. Tìm cực trị của hàm số : )a ( ) . xf x x e−= )b ( ) 3 23 2 f x x x= + )c ( ) 22 3 1f x x x= − + + )d ( ) 23 10f x x x= + − )e ( ) 3 sin cosf x x x= + 2. Tìm m ñể ñồ thị của hàm số có cực trị : )a ( ) 2x mx m y f x x m + − = = + )b ( ) 2 ( 1) 1 x m x m y f x x + − − = = + 3. Tìm m ñể ñồ thị của hàm số: )a ( ) 3 2 7 3y f x x mx x= = + + + có cực trị . )b ( ) 4 3 21 32 ( 2) ( 6) 1 4 2 y f x x x m x m x= = − + + − + + có ba cực trị . )c ( ) 22 1y f x x m x= = − + + có cực tiểu. )d ( ) 2 2 2 1 x x m y f x x m − + + = = + − có cực ñại , cực tiểu . 4. Xác ñịnh m ñể ñồ thị của hàm số luôn có cực ñại , cực tiểu?. )a 3 2 3 5y x mx mx= + + + )b 2 2x mx m y x m + − = + )c ( )2 1 1 2 mx m x y mx + + + = + ðáp số : )a 0 9m m )b 1 0m− < < )c 2, 0m m< ≠ 5. Chứng minh rằng với mọi m thì ñồ thị của hàm số luôn có cực ñại , cực tiểu ?. Nguyễn Phú Khánh – ðà Lạt 063.28.78.79 hoặc 0989.80.78.79 -66- )a ( ) 4 3 24 2 3 y f x x mx x= = − − )b ( ) 2 2 3 2 x mx m y f x x + + − = = + )c ( ) 2 1 x mx m y f x x − + = = − 6. )a Với giá trị nào của m ,hàm số ( ) 2 2 22 , 1 x m x m y f x m x + + = = + có cực ñại , cực tiểu )b Với giá trị nào của m ,hàm số ( ) ( ) 3 2, 3 2 3y f x m m x mx= = − − + không có cực ñại , cực tiểu ðáp số : )a 1 1m− < < )b 0m = 7. Tìm m ñể ñồ thị của hàm số: )a ( ) 3 2 22y f x x mx m= = + + ñạt cực ñại tại 1x = )b ( ) 2 3 5 1 x mx y f x mx + + = = + ñạt cực ñại tại 1 3x = − − )c ( ) ( )3 23 5y f x x m x mx m= = − + + + + ñạt cực tiểu tại 2x = )d ( ) ( )2 3 25 6 6 6y f x m m x mx x= = − + + + − ñạt cực ñại tại 1x = )e ( ) ( ) 2 1 1 1 x m x y f x x m + − + = = + − ñạt cực ñại tại 2x = 8. Tìm m ñể ñồ thị của hàm số: )a ( ) 2 2 3 2 x mx m y f x x + + − = = + có cực ñại , cực tiểu ñối xứng nhau qua ñường thẳng 2 8 0x y+ + = . )b ( ) 3 26 3( 2) 6.y f x x x m x m= = − + + − − có hai cực trị trái dấu . )c ( ) 22 3 1 x x m y f x x − + = = − có cực ñại , cực tiểu thoả mãn 8 CD CT y y− > . )d ( ) 2 3 2 4 x x m y f x x − + + = = − có cực ñại , cực tiểu thoả mãn 4 CD CT y y− = . 9. Tìm m ñể ñồ thị của hàm số: )a ( ) 2 22 (2 3) 4x m x m m y f x x m + + + + = = + có cực ñại , cực tiểu thoả mãn . 0 CD CT y y < . )b ( ) 3 2 21 ( 3) 4( 3) 3 y f x x m x m x m m= = + + + + + − có hoành ñộ cực ñại 1 x , cực tiểu 2 x thoả mãn 1 2 1x x< − < . Nguyễn Phú Khánh – ðà Lạt 063.28.78.79 hoặc 0989.80.78.79 -67- )c ( ) 3 21 1( 1) 3( 2) 3 3 y f x mx m x m x= = − − + − + có hoành ñộ cực ñại 1 x , cực tiểu 2 x thoả mãn 1 2 2 1x x+ = . )d ( ) 3 22 12 13y f x x mx x= = + − − có ñiểm cực ñại, ñiểm cực tiểu cách ñều trục tung. )e 3 23 3 1y x x mx m= − + + − có cực trị mà hoành ñộ cực trị nhỏ hơn 2 ðáp số )e 0 1m< < 10. Tìm m ñể ñồ thị của hàm số: )a ( ) 2 3 4 x x m y f x x − + + = = − có giá trị cực ñại , cực tiểu ñồng thời 4 CT y y− =CÑ )b ( ) ( ) ( )3 2 2 22 1 4 1 2 1y x m x m m x m= + − + − + − + có cực ñại , cực tiểu 1 2,x x thỏa mãn ñiều kiện ( )1 2 1 2 1 1 1 2 x x x x + = + )c ( ) ( )3 21 5 1 3 m y x m x m x= − + + − − có cực ñại , cực tiểu 1 2 ,x x ñồng thời hoành ñộ cực ñại, cực tiểu thỏa mãn ñiều kiện ( )1 2 1 2 2 2 1 2 3 4 0 24 x x x x x x + + − < + > )d 3 26 3 2y x x mx m= − + + − có ñiểm cực ñại ( )1 1 1;M x y và ñiểm cực tiểu ( )2 2 2;M x y thỏa mãn ñiều kiện ( ) ( ) 1 2 1 2 1 2 0 2 y y x x x x − < − + ðáp số : )a 3m = )b 1 5m m= ∨ = )c 1 0 7 m− < < )d 2 4m− < < 11. Tìm m ñể ñồ thị của hàm số: )a ( ) 3 22 12 13y f x x mx x= == + − − có cực ñại , cực tiểu và các ñiểm cực ñại , cực tiểu cách ñều trục Oy )b ( ) 3 23 2 m y f x x x m= = − + có cực ñại , cực tiểu nằm về hai phía của ñường phân giác thứ nhất mặt phẳng toạ ñộ của hệ Oxy . )c ( ) 2 8 1 x mx m y f x x + − + = = − có cực ñại , cực tiểu nằm về hai phía ñường thẳng 9 7 1 0x y− − = . )d ( ) 3 22 3( 1) 6( 2) 1.y f x x m x m x= = + − + − − có ñường thẳng ñi qua cực ñại , cực tiểu song song với ñường thẳng 2009y x= − + Nguyễn Phú Khánh – ðà Lạt 063.28.78.79 hoặc 0989.80.78.79 -68- )e 3 2( ) 2 3( 1) 6 (1 2 )y f x x m x m m x= = + − + − có cực ñại , cực tiểu thuộc ñường thẳng 4y x= − . )f ( ) 3 21 1 3 2 y f x x x mx= = + + ñạt cực ñại và cực tiểu tại các ñiểm có hoành ñộ x m> )g 2 3 2 1 1 mx mx m y x + + + = − có cực ñại , cực tiểu ñồng thời hai ñiểm cực trị nằm về hai phía ñối với trục Ox . Hướng dẫn : )f 2' 0y x x m= + + = có 2 nghiệm phân biệt 1 2 ,x x thoả mãn 1 2 m x x< < ( ) 2 1 1 4 0 4 1. ' 2 0 2 0 2 1 1 2 2 2 mm y m m m m m m S m m ⇔ = + > ⇔ ⇔ < − = − > < − ) 0 4g m< <
File đính kèm:
- Cuc_tri_ham_so[easyvn.net].pdf