Trang chủ > Lớp 12 > Giải BT Toán 12 > Bài 5: Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số - Giải bài tập Toán 12

Bài 5: Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số - Giải bài tập Toán 12

Bài 5 trang 32 sách giáo khoa Toán 12 Giải tích:

Câu hỏi:

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của các hàm số đã học theo sơ đồ trên.

y = ax + b

y = ax2 + bx + c

Lời giải:

* Hàm số y = ax + b

Trường hợp a > 0

1. Tập xác định: D = R.

2. Sự biến thiên.

y’ = a > 0. Vậy hàm số đồng biến trên toàn bộ R.

Trả lời câu hỏi Toán 12 Giải tích Bài 5 trang 32 ảnh 1

Trường hợp a < 0

1. Tập xác định: D = R.

2. Sự biến thiên.

y’ = a < 0. Vậy hàm số đồng biến trên toàn bộ R.

Trả lời câu hỏi Toán 12 Giải tích Bài 5 trang 32 ảnh 2

* Hàm số y = ax2 + bx + c

Trường hợp a > 0

1. Tập xác định: D = R.

2. Sự biến thiên.

y’ = 2ax + b. Cho y’ = 0 thì x = - b/2a.

Trả lời câu hỏi Toán 12 Giải tích Bài 5 trang 32 ảnh 3

Hàm số nghịch biến trên khoảng (-∞, - b/2a).

Hàm số đồng biến trên khoảng [- b/2a, +∞].

Hàm số đạt cực tiểu bằng - Δ /4a tại x = - b/2a.

3. Vẽ đồ thị:

Trả lời câu hỏi Toán 12 Giải tích Bài 5 trang 32 ảnh 4

Trường hợp a < 0

1. Tập xác định: D = R.

2. Sự biến thiên.

y’ = 2ax + b. Cho y’ = 0 thì x = - b/2a.

Trả lời câu hỏi Toán 12 Giải tích Bài 5 trang 32 ảnh 5

Hàm số đồng biến trên khoảng (-∞, - b/2a).

Hàm số nghịch biến trên khoảng [- b/2a, +∞].

Hàm số đạt cực đại bằng - Δ /4a tại x = - b/2a.

3. Vẽ đồ thị:

Trả lời câu hỏi Toán 12 Giải tích Bài 5 trang 32 ảnh 6

Bài 5 trang 33 sách giáo khoa Toán 12 Giải tích

Câu hỏi:

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số y = -x3 + 3x2 – 4. Nêu nhận xét về đồ thị của hàm số này với đồ thị của hàm số khảo sát trong Ví dụ 1.

Lời giải:

1. Tập xác định: D = R.

2. Sự biến thiên:

Trả lời câu hỏi Toán 12 Giải tích Bài 5 trang 33 ảnh 1

y’ = -3x2 + 6x. Cho y’ = 0 ⇒ x = 0 hoặc x = 2.

Bảng biến thiên:

Trả lời câu hỏi Toán 12 Giải tích Bài 5 trang 33 ảnh 2

Hàm số đồng biến trên khoảng (0,2)

Hàm số nghịch biến trên các khoảng (-∞, 0), (2, + ∞).

Hàm số đạt cực đại bằng 0 tại x = 2.

Hàm số đạt cực tiểu bằng -4 tại x = 0.

3. Vẽ đồ thị

Trả lời câu hỏi Toán 12 Giải tích Bài 5 trang 33 ảnh 3

Nhận xét: Hai đồ thị đối xứng nhau qua Oy.

Bài 5 trang 35 sách giáo khoa Toán 12 Giải tích

Câu hỏi:

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số y = x3/3 - x2 + x + 1.

Lời giải:

1. Tập xác định: D = R.

2. Sự biến thiên:

Trả lời câu hỏi Toán 12 Giải tích Bài 5 trang 35 ảnh 1

y’ = x2 – 2x + 1 = (x - 1)2 ≥ 0 với mọi x. Vậy hàm số đồng biến trên toàn bộ R.

Cho y’ = 0 ⇒ x = 1.

Bảng biến thiên

Trả lời câu hỏi Toán 12 Giải tích Bài 5 trang 35 ảnh 2

3. Vẽ đồ thị

Trả lời câu hỏi Toán 12 Giải tích Bài 5 trang 35 ảnh 3

Bài 5 trang 36 sách giáo khoa Toán 12 Giải tích

Câu hỏi:

Trả lời câu hỏi Toán 12 Giải tích Bài 5 trang 36: Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số y = -x4 + 2x2 + 3.

Bằng đồ thị, biện luận theo m số nghiệm của phương trình -x4 + 2x2 + 3 = m.
Lời giải:

1. Tập xác định: D = R.

2. Sự biến thiên:

Trả lời câu hỏi Toán 12 Giải tích Bài 5 trang 36 ảnh 1

y’ = -4x3 + 4x. Cho y’ = 0 ⇒ x = 0 hoặc x = ± 1.

Bảng biến thiên:

Trả lời câu hỏi Toán 12 Giải tích Bài 5 trang 36 ảnh 2

Hàm số đồng biến trên: (-∞, -1), (0,1).

Hàm số nghịch biến trên: (-1,0), (1, +∞).

Hàm số đạt cực đại bằng 4 tại x = -1 và x = 1.

Hàm số đạt cực tiểu bằng 3 tại x = 0.

3. Vẽ đồ thị

Trả lời câu hỏi Toán 12 Giải tích Bài 5 trang 36 ảnh 3

4. Biện luận phương trình -x4 + 2x2 + 3 = m.

Số giao điểm của hai đồ thị y = -x4 + 2x2 + 3 và y = m là số nghiệm của phương trình trên.

Với m > 4. Hai đồ thị không giao nhau nên phương trình vô nghiệm.

Với m = 4 và m < 3. Hai đồ thị giao nhau tại 2 điểm phân biệt nên phương trình có hai nghiệm phân biệt.

Với m = 3. Hai đồ thị giao nhau tại 3 điểm phân biệt nên phương trình có ba nghiệm phân biệt.

Với 3 < m < 4. Hai đồ thị giao nhau tại 4 điểm phân biệt nên phương trình có bốn nghiệm phân biệt.

Bài 5 trang 38 sách giáo khoa Toán 12 Giải tích

Câu hỏi:

Lấy một ví dụ về hàm số dạng y = ax4 + bx2 + c sao cho phương trình y’ = 0 chỉ có một nghiệm.

Lời giải:

Ví dụ hàm số y = x4. Có đạo hàm y’ = 4x3. Cho y’ = 0 thì x = 0.

Bài 5 trang 42 sách giáo khoa Toán 12 Giải tích

Câu hỏi:

Tìm tọa độ giao điểm của đồ thị hai hàm số:

y = x2 + 2x – 3

y = -x2 – x + 2.

Lời giải:

Xét phương trình tương giao:

-x2 – x + 2 = x2 + 2x – 3 ⇔ 2x2 + 3x – 5 = 0

Khi và chỉ khi x = 1 hoặc x = -5/2.

Vậy tọa độ giao điểm là (1,0) và (-5/2,8.25).

Áp dụng kiến thức sau để giải các bài tập phía dưới:

Các bước khảo sát hàm số và vẽ đồ thị:

1, Tìm tập xác định.

2, Khảo sát sự biến thiên

+ Tính y’

⇒ Chiều biến thiên của hàm số.

+ Tìm cực trị.

+ Tính các giới hạn

Từ đó suy ra Bảng biến thiên.

3, Vẽ đồ thị hàm số.

Bài 1 trang 43 sách giáo khoa Toán Giải tích 12

Câu hỏi:
Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của các hàm số bậc ba sau:

a) y = 2 + 3x - x3;

b) y = -x3 + 4x2 - 4x

c) y = x3 + x2 + 9x;

d) y = -2x3 + 5

Lời giải:

a) Hàm số y = -x3 + 3x + 2.

1) Tập xác định: D = R

2) Sự biến thiên:

- Chiều biến thiên:

y' = -3x2 + 3.

y' = 0 ⇔ x = ±1.

Trên các khoảng (-∞; -1) và (1; +∞), y’ < 0 nên hàm số nghịch biến.

Trên (-1; 1), y’ > 0 nên hàm số đồng biến.

- Cực trị:

Hàm số đạt cực đại tại x = 1, yCĐ = 4;

Hàm số đạt cực tiểu tại x = -1; yCT = 0.

- Giới hạn:

Giải bài 1 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

- Bảng biến thiên:

Giải bài 1 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

3) Vẽ đồ thị:

Ta có: 2 + 3x – x3 = 0 ⇔ Giải bài 1 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Vậy giao điểm của đồ thị với trục Ox là (2; 0) và (-1; 0).

y (0) = 2 ⇒ giao điểm của đồ thị với trục Oy là (0; 2).

Đồ thị hàm số:

Giải bài 1 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

b) Hàm số y = -x3 + 4x2 - 4x.

1) Tập xác định: D = R

2) Sự biến thiên:

y' = -3x2 + 8x - 4;

Giải bài 1 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Trên các khoảng (-∞; 2/3) và (2; +∞) thì y’ < 0 nên hàm số nghịch biến.

Trên (2/3; 2) thì y’ > 0 nên hàm số đồng biến.

- Cực trị:

Hàm số đạt cực đại tại x = 2, fCD = 0;

Hàm số đạt cực tiểu tại x = 2/3; fCT = Giải bài 1 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

- Giới hạn:

Giải bài 1 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

- Bảng biến thiên:

Giải bài 1 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

3) Vẽ đồ thị:

Ta có: -x3 + 4x2 - 4x = 0 ⇔ -x (x - 2)2 = 0 ⇔ Giải bài 1 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Vậy giao điểm của đồ thị với Ox là (0; 0) và (2; 0).

- y (1) = -1. Vậy (1; -1) thuộc đồ thị hàm số.

- y (3) = -3. Vậy (3; -3) thuộc đồ thị hàm số

- y (-1) = -1 ⇒ (-1; -1) thuộc đồ thị hàm số

Vẽ đồ thị hàm số:

Giải bài 1 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

c) Hàm số y = x3 + x2 + 9x.

1) Tập xác định: D = R

2) Sự biến thiên:

- Chiều biến thiên:

y' = 3x2 + 2x + 9 > 0

Giải bài 1 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

⇒ Hàm số luôn đồng biến trên R.

- Hàm số không có cực trị.

- Giới hạn:

Giải bài 1 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

- Bảng biến thiên:

Giải bài 1 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

3) Đồ thị hàm số.

- Đồ thị hàm số cắt trục Ox tại (0; 0).

- Đồ thị hàm số đi qua (1; 11); (-1; -9)

Giải bài 1 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

d) Hàm số y = 2x3 + 5.

1) Tập xác định: D = R

2) Sự biến thiên:

- Chiều biến thiên:

y' = 6x2 ≥ 0 ∀ x ∈ R

Hàm số đồng biến trên R

Hàm số không có cực trị.

- Giới hạn:

Giải bài 1 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

- Bảng biến thiên:

Giải bài 1 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

3) Vẽ đồ thị:

- Đồ thị hàm số cắt trục tung tại (0; 5)

- Đồ thị hàm số đi qua điểm (1; 7) và (-1; 3)

Giải bài 1 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Bài 2 trang 43 sách giáo khoa Toán Giải tích 12

Câu hỏi:
Khảo sát tự biến thiên và vẽ đồ thị của các hàm số bậc bốn sau:
Giải bài 2 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12
Lời giải:

a) Hàm số y = -x4 + 8x2 – 1.

1) Tập xác định: D = R

2) Sự biến thiên:

- Chiều biến thiên:

y' = -4x3 + 16x = -4x (x2 - 4)

y' = 0 ⇔ -4x (x2 - 4) = 0 ⇔ x = 0; x = ±2

Trên khoảng (-∞; -2) và (0; 2), y’ > 0 nên hàm số đồng biến.

Trên các khoảng (-2; 0) và (2; +∞), y’ < 0 nên hàm số nghịch biến.

- Cực trị:

Hàm số đạt cực đại tại x = 2 và x = -2; yCĐ = 15

Hàm số đạt cực tiểu tại x = 0; yCT = -1.

- Giới hạn:

Giải bài 2 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

- Bảng biến thiên:

Giải bài 2 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

3) Vẽ đồ thị:

- Hàm số đã cho là hàm số chẵn, vì:

y (-x) = - (-x)4 + 8 (-x)2 - 1 = -x4 + 8x2 - 1 = y (x)

⇒ Đồ thị nhận Oy làm trục đối xứng.

- Giao với Oy tại điểm (0; -1) (vì y (0) = -1).

- Đồ thị hàm số đi qua (-3; -10) và (3; 10).

Giải bài 2 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

b) Hàm số y = x4 – 2x2 + 2.

1) Tập xác định: D = R

2) Sự biến thiên:

- Chiều biến thiên:

y' = 4x3 - 4x = 4x (x2 - 1)

y' = 0 ⇔ 4x (x2 - 1) = 0 ⇔ x = 0; x = ±1.

- Giới hạn:

Giải bài 2 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

- Bảng biến thiên:

Giải bài 2 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Kết luận:

- Hàm số đồng biến trên khoảng (-1; 0) và (1; +∞).

- Hàm số nghịch biến trên các khoảng (-∞; -1) và (0; 1).

- Đồ thị hàm số có hai điểm cực tiểu là: (-1; 1) và (1; 1).

- Đồ thị hàm số có điểm cực đại là: (0; 2)

3) Vẽ đồ thị:

- Hàm số chẵn nên đồ thị hàm số nhận trục Oy là trục đối xứng.

- Đồ thị hàm số cắt trục tung tại (0; 2).

- Đồ thị hàm số đi qua (-1; 1) và (1; 1).

- Vẽ đồ thị hàm số:

Giải bài 2 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

c) Hàm số Giải bài 2 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

1) Tập xác định: D = R

2) Sự biến thiên:

- y' = 2x3 + 2x = 2x (x2 + 1)

y' = 0 ⇔ 2x (x2 + 1) = 0 ⇔ x = 0

- Giới hạn:

Giải bài 2 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

- Bảng biến thiên:

Giải bài 2 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Kết luận:

- Hàm số đồng biến trên khoảng (0; +∞).

- Hàm số nghịch biến trên các khoảng (-∞; 0).

- Đồ thị hàm số có điểm cực đại là: (0; -3/2).

3) Đồ thị:

- Hàm số chẵn nên nhận trục Oy là trục đối xứng.

- Hàm số cắt trục hoành tại điểm (-1; 0) và (1; 0).

- Hàm số cắt trục tung tại điểm Giải bài 2 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Giải bài 2 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

d) Hàm số y = -2x2 – x4 + 3.

1) TXĐ: D = R

2) Sự biến thiên:

- Chiều biến thiên:

y' = -4x - 4x3 = -4x (1 + x2)

y' = 0 ⇔ -4x (1 + x2) = 0 ⇔ x = 0

- Giới hạn:

Giải bài 2 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

- Bảng biến thiên:

Giải bài 2 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Kết luận:

- Hàm số đồng biến trên khoảng (-∞; 0).

- Hàm số nghịch biến trên các khoảng (0; +∞).

- Đồ thị hàm số có điểm cực đại là: (0; 3).

3) vẽ đồ thị:

- Hàm số là hàm số chẵn nên nhận trục Oy là trục đối xứng.

- Hàm số cắt trục Ox tại (-1; 0) và (1; 0).

- Hàm số cắt trục Oy tại (0; 3).

Giải bài 2 trang 43 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Bài 3 trang 43 sách giáo khoa Toán Giải tích 12

Câu hỏi:

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị các hàm số phân thức:

Giải bài tập Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12
Lời giải:

a) Hàm số Giải bài tập Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

1) TXĐ: D = R \ {1}

2) Sự biến thiên:

- Chiều biến thiên:

Giải bài tập Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Suy ra, Hàm số nghịch biến trên (-∞; 1) và (1; +∞).

- Cực trị: Hàm số không có cực trị.

- Tiệm cận:

Giải bài tập Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Suy ra, x = 1 là tiệm cận đứng.

Lại có:

Giải bài tập Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Suy ra, y = 1 là tiệm cận ngang.

- Bảng biến thiên:

Giải bài tập Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

3) Vẽ đồ thị:

- Giao với Oy: (0; -3)

- Giao với Ox: (-3; 0)

- Đồ thị nhận (1; 1) là tâm đối xứng.

Giải bài tập Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

b) Hàm số Giải bài tập Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

1) Tập xác định: D = R \ {2}

2) Sự biến thiên:

- Chiều biến thiên:

Giải bài tập Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Suy ra, Hàm số đồng biến trên (-∞; 2) và (2; +∞).

- Cực trị: Hàm số không có cực trị.

- Tiệm cận:

Giải bài tập Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Suy ra, x = 2 là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.

Lại có:

Giải bài tập Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Suy ra, y = -1 là tiệm cận ngang.

- Bảng biến thiên:

Giải bài tập Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

3) Vẽ đồ thị:

- Giao với Oy: (0; -1/4)

- Giao với Ox: (1/2; 0)

- Đồ thị hàm số nhận (2; -1) là tâm đối xứng.

Giải bài tập Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

c) Hàm số Giải bài tập Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

1) Tập xác định: D = R \ {-1/2}

2) Sự biến thiên:

- Chiều biến thiên:

Giải bài tập Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Suy ra, Hàm số nghịch biến trên (-∞; -1/2) và (-1/2; +∞).

- Cực trị: Hàm số không có cực trị.

- Tiệm cận:

Giải bài tập Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Suy ra, Giải bài tập Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12 là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.

Giải bài tập Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Suy ra, Giải bài tập Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12 là tiệm cận ngang.

- Bảng biến thiên:

Giải bài tập Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

3) Vẽ đồ thị:

- Giao với Oy: (0; 2)

- Giao với Ox: (2; 0)

- Đồ thị hàm số nhận Giải bài tập Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12 là tâm đối xứng.

Giải bài tập Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Bài 4 trang 44 sách giáo khoa Toán Giải tích 12

Câu hỏi:

Bằng cách khảo sát hàm số, hãy tìm số nghiệm của các phương trình sau:

a) x3 - 3x2 + 5 = 0;

b) -2x3 + 3x2 - 2 = 0;

c) 2x2 - x4 = -1

Kiến thức áp dụng

Số nghiệm của phương trình f (x) = m phụ thuộc vào số giao điểm của đồ thị hàm số y = f (x) và đường thẳng y = m.

Lời giải:

a) Xét y = f (x) = x3 - 3x2 + 5 (1)

- Tập xác định: D = R

- Sự biến thiên:

+ Chiều biến thiên:

f' (x) = 3x2 - 6x = 3x (x - 2)

f' (x) = 0 ⇔ x = 0; x = 2

+ Giới hạn:

Giải bài 4 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

+ Bảng biến thiên:

Giải bài 4 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

- Vẽ đồ thị:

Giải bài 4 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Đồ thị hàm số y = f (x) cắt trục hoành tại 1 điểm duy nhất.

Suy ra, phương trình x3 - 3x2 + 5 = 0 chỉ có 1 nghiệm duy nhất.

b) Xét hàm số y = f (x) = -2x3 + 3x2 – 2.

- Tập xác định: D = R

- Sự biến thiên:

+ Chiều biến thiên:

y' = -6x2 + 6x = -6x (x - 1)

y' = 0 ⇔ x = 0; x = 1

+ Giới hạn:

Giải bài 4 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

+ Bảng biến thiên:

Giải bài 4 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

- Vẽ đồ thị:

Giải bài 4 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Đồ thị hàm số y = f (x) cắt trục hoành tại 1 điểm duy nhất

Suy ra, phương trình f (x) = 0 có nghiệm duy nhất.

Vậy phương trình -2x3 + 3x2 - 2 = 0 chỉ có một nghiệm.

c) Xét hàm số y = f (x) = 2x2 - x4

- Tập xác định: D = R

- Sự biến thiên:

+ Chiều biến thiên:

y' = 4x - 4x3 = 4x (1 - x2)

y' = 0 ⇔ x = 0; x = ±1

+ Giới hạn:

Giải bài 4 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

- Số nghiệm của phương trình f (x) = m phụ thuộc vào số giao điểm của đồ thị hàm số y = f (x) và đường thẳng y = m.

+ Bảng biến thiên:

Giải bài 4 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

- Vẽ đồ thị:

Giải bài 4 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Đồ thị hàm số y = f (x) cắt đường thẳng y = -1 tại hai điểm

Suy ra, Phương trình f (x) = -2 có hai nghiệm phân biệt.

Bài 5 trang 44 sách giáo khoa Toán Giải tích 12
Câu hỏi:

a) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số:

y = -x3 + 3x + 1

b) Dựa vào đồ thị (C), biện luận về số nghiệm của phương trình sau theo tham số m:

x3 - 3x + m = 0

Lời giải:

a) Khảo sát hàm số y = -x3 + 3x + 1

- Tập xác định: D = R

- Sự biến thiên:

+ Chiều biến thiên:

y' = -3x2 + 3 = -3 (x2 - 1)

y' = 0 ⇔ -3 (x2 - 1) = 0 ⇔ x = ±1.

+ Giới hạn:

Giải bài 5 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

+ Bảng biến thiên:

Giải bài 5 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Kết luận:

Hàm số đồng biến trên khoảng (-1; 1).

Hàm số nghịch biến trên các khoảng (-∞; -1) và (1; +∞).

Hàm số đạt cực tiểu tại x = -1; yCT = -1.

Hàm số đạt cực đại tại x = 1; yCĐ = 3.

- Vẽ đồ thị:

+ Giao với Oy: (0; 1).

+ Đồ thị (C) đi qua điểm (-2; 3), (2; -1).

Giải bài 5 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

b) Ta có: x3 - 3x + m = 0 (*)

⇔ -x3 + 3x + 1 = m + 1

Số nghiệm của phương trình (*) phụ thuộc số giao điểm của đồ thị hàm số y = -x3 + 3x + 1 và đường thẳng y = m + 1.

Kết hợp với quan sát đồ thị hàm số ta có:

- Nếu m + 1 < –1 ⇔ m < –2

⇒ (C) cắt (d) tại 1 điểm.

Suy ra, phương trình (*) có 1 nghiệm.

- Nếu m + 1 = –1 ⇔ m = –2

⇒ (C) cắt (d) tại 2 điểm

Suy ra, phương trình (*) có 2 nghiệm.

- Nếu –1 < m + 1 < 3 ⇔ –2 < m < 2

⇒ (C) cắt (d) tại 3 điểm.

Suy ra, phương trình (*) có 3 nghiệm.

- Nếu m + 1 = 3 ⇔ m = 2

⇒ (C) cắt (d) tại 2 điểm.

Suy ra, phương trình (*) có hai nghiệm.

- Nếu m + 1 > 3 ⇔ m > 2

⇒ (C) cắt (d) tại 1 điểm

Suy ra, phương trình (*) có một nghiệm.

Kết luận: + Với m < -2 hoặc m > 2 thì phương trình có 1 nghiệm.

- Với m = -2 hoặc m = 2 thì phương trình có 2 nghiệm.

- Với -2 < m < 2 thì phương trình có 3 nghiệm.

Bài 6 trang 44 sách giáo khoa Toán Giải tích 12

Câu hỏi:

Cho hàm số Giải bài 6 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

a) Chứng minh rằng với mọi giá trị của tham số m, hàm số luôn đồng biến trên khoảng xác định của nó.

b) Xác định m để tiệm cận đứng của đồ thị đi qua A (-1, √2).

c) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 2.

Kiến thức áp dụng

+ Hàm số y = f (x) có đạo hàm trên khoảng K xác định thì:

f (x) đồng biến nếu f’ (x) > 0 với ∀ x ∈ K.

+ Đường thẳng x = x0 là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số y = f (x) nếu có

Giải bài 6 trang 44 sgk Giải tích 12 ảnh 1
hoặc
Giải bài 6 trang 44 sgk Giải tích 12 ảnh 2
Lời giải:

a) Với mọi tham số m ta có:

Giải bài 6 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Vậy hàm số luôn đồng biến trên mỗi khoảng xác định của nó.

b) Ta có:

Giải bài 6 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Suy ra, Giải bài 6 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12 là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.

- Vẽ đồ thị:

+ Đồ thị cắt trục hoành tại (1/2; 0).

+ Đồ thị cắt trục tung tại (0; -1/2).

+ Đồ thị nhận I (-1; 1) là tâm đối xứng.

Giải bài 6 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Bài 7 trang 44 sách giáo khoa Toán 12 Giải tích

Câu hỏi:

Cho hàm số

Giải bài 7 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

a) Với giá trị nào của tham số m, đồ thị của hàm đi qua điểm (-1; 1)?

b) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m = 1.

c) Viết phương trình tiếp tuyến (C) tại điểm có tung độ bằng 7/4.

Lời giải:

a) Đồ thị hàm số qua điểm (-1; 1)

Giải bài 7 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

b) Với m = 1, hàm số trở thành Giải bài 7 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

- TXĐ: D = R

- Sự biến thiên:

+ Chiều biến thiên:

y' = x3 + x = x (x2 + 1)

y' = 0 ⇔ x (x2 + 1) ⇔ x = 0

+ Giới hạn:

Giải bài 7 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

+ Bảng biến thiên:

Giải bài 7 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Kết luận:

Hàm số đồng biến trên (0; +∞)

Hàm số nghịch biến trên (-∞; 0)

Hàm số có điểm cực tiểu là (0; 1).

- Vẽ đồ thị:

+ Đồ thị nhận trục Oy là trục đối xứng.

+ Đồ thị cắt trục tung tại (0; 1).

+ Đồ thị hàm số đi qua (-1; 1,75); (1; 1,75); (-2; 7); (2; 7).

Giải bài 7 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

c) Điểm thuộc (C) có tung độ bằng 7/4 nên hoành độ của điểm đó là nghiệm của phương trình:

Giải bài 7 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

+ Phương trình tiếp tuyến của (C) tại Giải bài 7 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12:

y’ (1) = 2

Suy ra, Phương trình tiếp tuyến: Giải bài 7 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12 hay Giải bài 7 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

+ Phương trình tiếp tuyến của (C) tại Giải bài 7 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12:

y’ (-1) = -2.

Suy ra, phương trình tiếp tuyến: Giải bài 7 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12 hay y = Giải bài 7 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Bài 8 trang 44 sách giáo khoa Toán 12 Giải tích

Câu hỏi:

Cho hàm số:

y = x3 + (m + 3)x2 + 1 - m (m là tham số) có đồ thị (Cm).

a) Xác định m để hàm số có điểm cực đại là x = -1.

b) Xác định m để đồ thị (Cm) cắt trục hoành tại x = -2.

Kiến thức áp dụng

+ Hàm số y = f (x) có đạo hàm cấp hai trong khoảng K, khi đó, với y0 ∈ K ta có:

Nếu f’ (y0) = 0 và f’’ (y0) < 0 thì y0 là điểm cực đại.

Lời giải:

a) Xét hàm số y = x3 + (m + 3)x2 + 1 – m.

+ TXĐ: D = R.

+ y’ = 3x2 + 2 (m + 3).x

Suy ra, y’’ = 6x + 2 (m + 3).

+ Hàm số có điểm cực đại là x = -1

Giải bài 8 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Vậy với Giải bài 8 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12 thì hàm số có điểm cực đại là x = -1.

b) Đồ thị (Cm) cắt trục hoành tại x = -2

⇔ y (-2) = 0

⇔ (-2)3 + (m + 3)(-2)2 + 1 - m = 0

⇔ -8 + 4 (m + 3) + 1 - m = 0

⇔ 3m + 5 = 0

⇔ m = -5/3

Bài 9 trang 44 sách giáo khoa Toán 12 Giải tích
Câu hỏi:

Cho hàm số Giải bài 9 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12 (m là tham số) có đồ thị (G).

a) Xác định m để đồ thị (G) đi qua điểm (0; -1).

b) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số với m tìm được.

c) Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị trên tại giao điểm của nó với trục tung.

Lời giải:

a) Đồ thị (G) đi qua điểm (0; -1)

Giải bài 9 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

b) Với m = 0, hàm số trở thành: Giải bài 9 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

- TXĐ: D = R \ {1}

- Sự biến thiên:

+ Chiều biến thiên:

Giải bài 9 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

Suy ra, Hàm số nghịch biến trên (-∞; 1) và (1; +∞).

+ Cực trị: Hàm số không có cực trị.

+ Tiệm cận:

Giải bài 9 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

⇒ x = 1 là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.

Giải bài 9 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

⇒ y = 1 là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số.

+ Bảng biến thiên:

Giải bài 9 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

- Vẽ đồ thị:

+ Giao điểm với Ox: (-1; 0)

+ Giao điểm với Oy: (0; -1)

Giải bài 9 trang 44 sgk Giải tích 12 | Để học tốt Toán 12

c) Đồ thị cắt trục tung tại điểm P (0; -1), khi đó phương trình tiếp tuyến tại điểm P (0; -1) là:

y = y' (0). (x - 0) - 1 hay y = -2x - 1

Vậy phương trình tiếp tuyến cần tìm là: y = -2x – 1.