Ôn tập môn Toán lớp 10 - Chương I: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số

doc 33 trang Người đăng phongnguyet00 Lượt xem 812Lượt tải 2 Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Ôn tập môn Toán lớp 10 - Chương I: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Ôn tập môn Toán lớp 10 - Chương I: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số
CHƯƠNG I
ỨNG DỤNG ĐẠO HÀM ĐỂ KHẢO SÁT 
VÀ VẼ ĐỒ THỊ CỦA HÀM SỐ
I. TÍNH ĐƠN ĐIỆU CỦA HÀM SỐ 
1. Đinh nghĩa:
	Hàm số f đồng biến trên K Û ("x1, x2 Î K, x1 < x2 Þ f(x1) < f(x2)
	Hàm số f nghịch biến trên K Û ("x1, x2 Î K, x1 f(x2)
2. Điều kiện cần:
	Giả sử f có đạo hàm trên khoảng I.
	a) Nếu f đồng biến trên khoảng I thì f¢(x) ³ 0, "x Î I
	b) Nếu f nghịch biến trên khoảng I thì f¢(x) £ 0, "x Î I
3. Điều kiện đủ:
	Giả sử f có đạo hàm trên khoảng I.
	a) Nếu f¢ (x) ³ 0, "x Î I (f¢(x) = 0 tại một số hữu hạn điểm) thì f đồng biến trên I.
	b) Nếu f¢ (x) £ 0, "x Î I (f¢(x) = 0 tại một số hữu hạn điểm) thì f nghịch biến trên I.
	c) Nếu f¢(x) = 0, "x Î I thì f không đổi trên I.
Chú ý: Nếu khoảng I được thay bởi đoạn hoặc nửa khoảng thì f phải liên tục trên đó.
VẤN ĐỀ 1: Xét chiều biến thiên của hàm số
	Để xét chiều biến thiên của hàm số y = f(x), ta thực hiện các bước như sau:
	– Tìm tập xác định của hàm số.
	– Tính y¢. Tìm các điểm mà tại đó y¢ = 0 hoặc y¢ không tồn tại (gọi là các điểm tới hạn)
	– Lập bảng xét dấu y¢ (bảng biến thiên). Từ đó kết luận các khoảng đồng biến, nghịch biến của hàm số.
Bài 1 Xét chiều biến thiên của các hàm số sau:
	a)	b) 	c) 
	d) 	e) 	k) 
	l) 	m) 	n)
	i) 	o) 	p) 	
Bài2 Xét chiều biến thiên của các hàm số sau:
 a) b) 
 c) 	 d) 
	e) 	
VẤN ĐỀ 2: Tìm điều kiện để hàm số luôn đồng biến hoặc nghịch biến 
trên tập xác định (hoặc trên từng khoảng xác định)
Cho hàm số , m là tham số, có tập xác định D.
	· Hàm số f đồng biến trên D Û y¢ ³ 0, "x Î D.
	· Hàm số f nghịch biến trên D Û y¢ £ 0, "x Î D.
	Từ đó suy ra điều kiện của m.
Chú ý: 
1) y¢ = 0 chỉ xảy ra tại một số hữu hạn điểm.
2) Nếu thì:
	· 	· 
3) Định lí về dấu của tam thức bậc hai :
	· Nếu D < 0 thì g(x) luôn cùng dấu với a.
	· Nếu D = 0 thì g(x) luôn cùng dấu với a (trừ x = )
	· Nếu D > 0 thì g(x) có hai nghiệm x1, x2 và trong khoảng hai nghiệm thì g(x) khác dấu với a, ngoài khoảng hai nghiệm thì g(x) cùng dấu với a.
4) So sánh các nghiệm x1, x2 của tam thức bậc hai với số 0:
	· 	· 	· 
5) Để hàm số có độ dài khoảng đồng biến (nghịch biến) (x1; x2) bằng d thì ta thực hiện các bước sau:
	· Tính y¢.
	· Tìm điều kiện để hàm số có khoảng đồng biến và nghịch biến:
	(1)
	· Biến đổi thành 	(2)
	· Sử dụng định lí Viet đưa (2) thành phương trình theo m.
	· Giải phương trình, so với điều kiện (1) để chọn nghiệm.
Bài3 Chứng minh rằng các hàm số sau luôn đồng biến trên từng khoảng xác định (hoặc tập xác định) của nó:
	a) 	b) 	c) 	
	d) 	e) 	f) 
Bài 4 Tìm m để các hàm số sau luôn đồng biến trên tập xác định (hoặc từng khoảng xác định) của nó:
	a) 	b) 	c) 	
	d) 	e) 	f) 
Bài 5 Tìm m để hàm số: 
	a) nghịch biến trên một khoảng có độ dài bằng 1.	
	b) nghịch biến trên một khoảng có độ dài bằng 3.
	c) đồng biến trên một khoảng có độ dài bằng 4.	
Bài 6 Tìm m để hàm số: 
	a) đồng biến trên khoảng (1; +¥).	
	b) đồng biến trên khoảng (2; +¥).
	c) đồng biến trên khoảng (1; +¥).	
	d) đồng biến trong khoảng (–1; +¥).
	e) đồng biến trên khoảng (1; +¥).
	f) nghịch biến trên khoảng .
VẤN ĐỀ 3: Ứng dụng tính đơn điệu để chứng minh bất đẳng thức
Để chứng minh bất đẳng thức ta thực hiện các bước sau:
	· Chuyển bất đẳng thức về dạng f(x) > 0 (hoặc <, ³, £ ). Xét hàm số y = f(x) trên tập xác định do đề bài chỉ định.
	· Xét dấu f¢ (x). Suy ra hàm số đồng biến hay nghịch biến.
	· Dựa vào định nghĩa sự đồng biến, nghịch biến để kết luận.
Chú ý: 
	1) Trong trường hợp ta chưa xét được dấu của f¢ (x) thì ta đặt h(x) = f¢ (x) và quay lại tiếp tục xét dấu h¢ (x)  cho đến khi nào xét dấu được thì thôi.
	2) Nếu bất đẳng thức có hai biến thì ta đưa bất đẳng thức về dạng: f(a) < f(b).
	Xét tính đơn điệu của hàm số f(x) trong khoảng (a; b).
Bài 7 Chứng minh các bất đẳng thức sau: 
	a) 	b) 
	c) 	d) 
Bài 8 Chứng minh các bất đẳng thức sau: 
	a) 	b) 
	c) 	
Bài 9 Chứng minh các bất đẳng thức sau: 
	a) 	b) 
	c) 	
Bài 10 Chứng minh các bất đẳng thức sau: 
	a) 	b) 
	c) 	d) 
VẤN ĐỀ 4: Chứng minh phương trình có nghiệm duy nhất
Để chứng minh phương trình f(x) = g(x) (*) có nghiệm duy nhất, ta thực hiện các bước sau:
	· Chọn được nghiệm x0 của phương trình.
	· Xét các hàm số y = f(x) (C1) và y = g(x) (C2). Ta cần chứng minh một hàm số đồng biến và một hàm số nghịch biến. Khi đó (C1) và (C2) giao nhau tại một điểm duy nhất có hoành độ x0. Đó chính là nghiệm duy nhất của phương trình (*).
Chú ý: Nếu một trong hai hàm số là hàm hằng y = C thì kết luận trên vẫn đúng.
Bài 11 Giải các phương trình sau: 
	a) 	b) 
	c) 	d) 
Bài 12 Giải các phương trình sau: 
	a) 	b) 
	c) 	d) 
Bài 13 Giải các hệ phương trình sau: 
	a) 	b) 
	c) 	d) 
HD: a, b) Xét hàm số 	c) Xét hàm số 
	d) Xét hàm số f(t) = tant + t
II. CỰC TRỊ CỦA HÀM SỐ 
I. Khái niệm cực trị của hàm số
	Giả sử hàm số f xác định trên tập D (D Ì R) và x0 Î D.
	a) x0 – điểm cực đại của f nếu tồn tại khoảng (a; b) Ì D và x0 Î (a; b) sao cho 
	f(x) < f(x0), với "x Î (a; b) \ {x0}.
	Khi đó f(x0) đgl giá trị cực đại (cực đại) của f.
	b) x0 – điểm cực tiểu của f nếu tồn tại khoảng (a; b) Ì D và x0 Î (a; b) sao cho 
	f(x) > f(x0), với "x Î (a; b) \ {x0}.
	Khi đó f(x0) đgl giá trị cực tiểu (cực tiểu) của f.
	c) Nếu x0 là điểm cực trị của f thì điểm (x0; f(x0)) đgl điểm cực trị của đồ thị hàm số f.
II. Điều kiện cần để hàm số có cực trị
	Nếu hàm số f có đạo hàm tại x0 và đạt cực trị tại điểm đó thì f¢ (x0) = 0.
Chú ý: Hàm số f chỉ có thể đạt cực trị tại những điểm mà tại đó đạo hàm bằng 0 hoặc không có đạo hàm.
III. Điểu kiện đủ để hàm số có cực trị
	1. Định lí 1: Giả sử hàm số f liên tục trên khoảng (a; b) chứa điểm x0 và có đạo hàm trên (a; b)\{x0}
	a) Nếu f¢ (x) đổi dấu từ âm sang dương khi x đi qua x0 thì f đạt cực tiểu tại x0.
	b) Nếu f¢ (x) đổi dấu từ dương sang âm khi x đi qua x0 thì f đạt cực đại tại x0.
	2. Định lí 2: Giả sử hàm số f có đạo hàm trên khoảng (a; b) chứa điểm x0, f¢ (x0) = 0 và có đạo hàm cấp hai khác 0 tại điểm x0.
	a) Nếu f¢¢ (x0) < 0 thì f đạt cực đại tại x0.
	b) Nếu f¢¢ (x0) > 0 thì f đạt cực tiểu tại x0.
VẤN ĐỀ 1: Tìm cực trị của hàm số
Qui tắc 1: Dùng định lí 1.
	· Tìm f¢ (x).
	· Tìm các điểm xi (i = 1, 2, ) mà tại đó đạo hàm bằng 0 hoặc không có đạo hàm.
	· Xét dấu f¢ (x). Nếu f¢ (x) đổi dấu khi x đi qua xi thì hàm số đạt cực trị tại xi.
Qui tắc 2: Dùng định lí 2.
	· Tính f¢ (x).
	· Giải phương trình f¢ (x) = 0 tìm các nghiệm xi (i = 1, 2, ).
	· Tính f¢¢ (x) và f¢¢ (xi) (i = 1, 2, ).
	Nếu f¢¢ (xi) < 0 thì hàm số đạt cực đại tại xi.
	Nếu f¢¢ (xi) > 0 thì hàm số đạt cực tiểu tại xi.
Bài 1 Tìm cực trị của các hàm số sau: 
	a) 	b) 	c) 
	d) 	e) 	f) 
	g) 	h) 	i) 
Bài 2 Tìm cực trị của các hàm số sau: 
	a) 	b) 	c) 
	d) 	e) 	f) 
VẤN ĐỀ 2: Tìm điều kiện để hàm số có cực trị 
1. Nếu hàm số y = f(x) đạt cực trị tại điểm x0 thì f¢ (x0) = 0 hoặc tại x0 không có đạo hàm.
2. Để hàm số y = f(x) đạt cực trị tại điểm x0 thì f¢ (x) đổi dấu khi x đi qua x0.
Chú ý:
	· Hàm số bậc ba có cực trị Û Phương trình y¢ = 0 có hai nghiệm phân biệt.
	Khi đó nếu x0 là điểm cực trị thì ta có thể tính giá trị cực trị y(x0) bằng hai cách:
	+ 
	+ , trong đó Ax + B là phần dư trong phép chia y cho y¢.
	· Hàm số = (aa¢¹ 0) có cực trị Û Phương trình y¢ = 0 có hai nghiệm phân biệt khác .
	Khi đó nếu x0 là điểm cực trị thì ta có thể tính giá trị cực trị y(x0) bằng hai cách:
	 	hoặc 	
	· Khi sử dụng điều kiện cần để xét hàm số có cực trị cần phải kiểm tra lại để loại bỏ nghiệm ngoại lai.
	· Khi giải các bài tập loại này thường ta còn sử dụng các kiến thức khác nữa, nhất là định lí Vi–et.
Bài 3 Chứng minh rằng các hàm số sau luôn có cực đại, cực tiểu: 
	a) 	b) 
	c) 	d) 
Bài 5 Tìm m để hàm số: 
	a) có cực đại, cực tiểu.
	b) có cực đại, cực tiểu.
	c) đạt cực đại tại x = 2.
	d) có một cực đại 
	e) đạt cực tiểu khi x = 2.
	f) có cực đại, cực tiểu.
	g) có một giá trị cực đại bằng 0.
Bài 6 Tìm m để các hàm số sau không có cực trị: 
	a) 	b) 
	c) 	d) 
Bài 7 Tìm a, b, c, d để hàm số: 
	a) đạt cực tiểu bằng 0 tại x = 0 và đạt cực đại bằng tại x = 
	b) có đồ thị đi qua gốc toạ độ O và đạt cực trị bằng –9 tại x = .
	c) đạt cực trị bằng –6 tại x = –1.
	d) đạt cực trị tại x = 0 và x = 4.
Bài 8 Tìm m để hàm số : 
	a) đạt cực trị tại hai điểm x1, x2 sao cho: .
	b) đạt cực trị tại hai điểm x1, x2 sao cho: .
	c) đạt cực trị tại hai điểm x1, x2 sao cho: .
Bài 9 Tìm m để hàm số : 
	a) có cực đại, cực tiểu và các giá trị cực đại, cực tiểu cùng dấu.
	b) có cực đại, cực tiểu và tích các giá trị cực đại, cực tiểu đạt giá trị nhỏ nhất.
	c) có giá trị cực đại M và giá trị cực tiểu m thoả .
	d) có .
Bài 10 Tìm m để đồ thị hàm số : 
	a) có hai điểm cực trị là A, B và .
	b) có 3 điểm cực trị là A, B, C và tam giác ABC nhận gốc toạ độ O làm trọng tâm.
	c) có hai điểm cực trị nằm hai phía đối với trục tung. Chứng minh hai điểm cực trị luôn luôn nằm cùng một phía đối với trục hoành.
	d) có khoảng cách giữa hai điểm cực trị bằng 10.
	e) có hai điểm cực đại và cực tiểu nằm về hai phía đối với đường thẳng y = 2x.
	f) có hai điểm cực trị và khoảng cách giữa chúng nhỏ nhất.
Bài 11 Tìm m để đồ thị hàm số : 
	a) có hai điểm cực trị cách đều trục tung.
	b) có các điểm cực đại, cực tiểu đối xứng nhau qua đường phân giác thứ nhất.
	c) có các điểm cực đại, cực tiểu ở về một phía đối với đường thẳng (d): .
	d) có hai điểm cực trị nằm ở hai phía đối với đường thẳng (d): .
Bài 12 Tìm m để đồ thị hàm số : 
	a) có hai điểm cực trị ở trong góc phần tư thứ nhất của mặt phẳng toạ độ.
	b) có một điểm cực trị nằm trong góc phần tư thứ hai và điểm kia nằm trong góc phần tư thứ tư của mặt phẳng toạ độ.
	c) có một điểm cực trị nằm trong góc phần tư thứ nhất và điểm kia nằm trong góc phần tư thứ ba của mặt phẳng toạ độ.
	d) có hai điểm cực trị nằm ở hai phía của trục hoành (tung).
VẤN ĐỀ 3: Đường thẳng đi qua hai điểm cực trị 
1) Hàm số bậc ba .
	· Chia f(x) cho f¢ (x) ta được: 	f(x) = Q(x).f¢ (x) + Ax + B.
	· Khi đó, giả sử (x1; y1), (x2; y2) là các điểm cực trị thì:
	Þ Các điểm (x1; y1), (x2; y2) nằm trên đường thẳng y = Ax + B.
2) Hàm số phân thức .
	· Giả sử (x0; y0) là điểm cực trị thì .
	· Giả sử hàm số có cực đại và cực tiểu thì phương trình đường thẳng đi qua hai điểm cực trị ấy là:	.
Bài 13 Viết phương trình đường thẳng đi qua hai điểm cực trị của đồ thị hàm số : 
	a) 	b) 	c) 
	d) 	e 
Bài 14 Khi hàm số có cực đại, cực tiểu, viết phương trình đường thẳng đi qua hai điểm cực trị của đồ thị hàm số: 
	a) 	b) 
	c) 	d) 
Bài 16 Tìm m để hàm số: 
	a) có đường thẳng đi qua hai điểm cực trị song song với đường thẳng y = –4x + 1.
	b) có các điểm cực đại, cực tiểu của đồ thị nằm trên đường thẳng y = –4x.
	c) có đường thẳng đi qua các điểm cực đại, cực tiểu vuông góc với đường thẳng y = 3x – 7.
	d) có các điểm cực đại và cực tiểu đối xứng nhau qua đường thẳng (D): .
III. GIÁ TRỊ LỚN NHẤT 
VÀ GIÁ TRỊ NHỎ NHẤT CỦA HÀM SỐ 
1. Định nghĩa:
	Giả sử hàm số f xác định trên miền D (D Ì R).
	a) 
	b) 
2. Tính chất:
	a) Nếu hàm số f đồng biến trên [a; b] thì .
	b) Nếu hàm số f nghịch biến trên [a; b] thì .
VẤN ĐỀ 1: Tìm GTLN, GTNN của hàm số bằng cách lập bảng biến thiên 
Cách 1: Thường dùng khi tìm GTLN, GTNN của hàm số trên một khoảng.
	· Tính f¢ (x).
	· Xét dấu f¢ (x) và lập bảng biến thiên.
	· Dựa vào bảng biến thiên để kết luận.
Cách 2: Thường dùng khi tìm GTLN, GTNN của hàm số liên tục trên một đoạn [a; b].
	· Tính f¢ (x).
	· Giải phương trình f¢ (x) = 0 tìm được các nghiệm x1, x2, , xn trên [a; b] (nếu có).
	· Tính f(a), f(b), f(x1), f(x2), , f(xn).
	· So sánh các giá trị vừa tính và kết luận.
Bài 1 Tìm GTLN, GTNN của các hàm số sau:
	a) 	b) 	c) 
d) 	e) 	f) 
g) 	h) 	i) 
Bài 2 Tìm GTLN, GTNN của các hàm số sau:
	a) trên [–1; 5]	b) trên [–2; 3]
	c) trên [–3; 2]	d) trên [–2; 2]
	e) trên [0; 2]	f) trên [0; 4]
	g) trên [0; 2]	h) trên [0; 1]
	i) trên [–6; 8]	k) 
Bài 3 Tìm GTLN, GTNN của các hàm số sau:
	a) 	b) 	c) 
	d) 	e) 	f) 
	g) 	h) 
VẤN ĐỀ 2: Tìm GTLN, GTNN của hàm số bằng cách dùng bất đẳng thức 
Cách này dựa trực tiếp vào định nghĩa GTLN, GTNN của hàm số. 
	· Chứng minh một bất đẳng thức.
	· Tìm một điểm thuộc D sao cho ứng với giá trị ấy, bất đẳng thức vừa tìm được trở thành đẳng thức.
Bài 4 Giả sử . Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức:	.
HD: 
	Sử dụng bất đẳng thức Cô–si: 
	Þ P £ . Dấu “=” xảy ra Û x = y = z = . Vậy .
Bài 5 Cho D = . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: 	.
HD: Û 
Þ S ³ 5. Dấu “=” xảy ra Û x = 1, y = . Vậy minS = 5.
Bài 6 Cho D = . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: 	.
HD: = .
Sử dụng bất đẳng thức Cô–si: 
Û 
	Þ P ³ . Dấu “=” xảy ra Û x = y = . Vậy minP = .
Bài 7 Cho D = . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: 	.
HD: 	(1)
	Theo bất đẳng thức Cô–si: 	(2)
	(3)
	Þ P ³ . Dấu “=” xảy ra Û x = y = 2. Vậy minP = .
VẤN ĐỀ 3: Tìm GTLN, GTNN của hàm số bằng cách dùng miền giá trị 
Xét bài toán tìm GTLN, GTNN của hàm số f(x) trên một miền D cho trước.
	Gọi y0 là một giá trị tuỳ ý của f(x) trên D, thì hệ phương trình (ẩn x) sau có nghiệm: 
	Tuỳ theo dạng của hệ trên mà ta có các điều kiện tương ứng. Thông thường điều kiện ấy (sau khi biến đổi) có dạng: 	m £ y0 £ M 	(3) 
	Vì y0 là một giá trị bất kì của f(x) nên từ (3) ta suy ra được: 
Bài 8 Tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của các hàm số sau:
a) 	b) 	c) 
	VẤN ĐỀ 4: Sử dụng GTLN, GTNN của hàm số trong PT, HPT, BPT 
Giả sử f(x) là một hàm số liên tục trên miền D và có . Khi đó:
	1) Hệ phương trình có nghiệm Û m £ a £ M.
	2) Hệ bất phương trình có nghiệm Û M ³ a.
	3) Hệ bất phương trình có nghiệm Û m £ b.
	4) Bất phương trình f(x) ³ a đúng với mọi x Û m ³ a.
	5) Bất phương trình f(x) £ b đúng với mọi x Û M £ b.
Giải các phương trình sau:
a) 	b) 	c) 
Bài 10 Tìm m để các phương trình sau có nghiệm:
a) 	b) 
c) 	d) 
Bài11 Tìm m để các bất phương trình sau nghiệm đúng với mọi x Î R:
	a) 	b) 	c) 
Bài 12 Cho bất phương trình: .
	a) Tìm m để bất phương trình có nghiệm thuộc [0; 2].
	b) Tìm m để bất phương trình thoả mọi x thuộc [0; 2].
Bài 13 Tìm m để các bất phương trình sau:
	a) có nghiệm.	b) có nghiệm x Î [0; 2].
	c) nghiệm đúng với mọi x Î [0; 1].
IV. ĐƯỜNG TIỆM CẬN CỦA ĐỒ THỊ 
1. Định nghĩa:
	· Đường thẳng đgl đường tiệm cận đứng của đồ thị hàm số nếu ít nhất một trong các điều kiện sau được thoả mãn:
	;	 ;	;	
	· Đường thẳng đgl đường tiệm cận ngang của đồ thị hàm số nếu ít nhất một trong các điều kiện sau được thoả mãn:
	;	
	· Đường thẳng đgl đường tiệm cận xiên của đồ thị hàm số nếu ít nhất một trong các điều kiện sau được thoả mãn:
	;	
2. Chú ý:
	a) Nếu là hàm số phân thức hữu tỷ.
	· Nếu Q(x) = 0 có nghiệm x0 thì đồ thị có tiệm cận đứng .
	· Nếu bậc(P(x)) £ bậc(Q(x)) thì đồ thị có tiệm cận ngang.
	· Nếu bậc(P(x)) = bậc(Q(x)) + 1 thì đồ thị có tiệm cận xiên.
	b) Để xác định các hệ số a, b trong phương trình của tiệm cận xiên, ta có thể áp dụng các công thức sau:
	hoặc	
1.Tìm các tiệm cận của đồ thị các hàm số sau:
a) 	b) 	 	c) 
d) 	e) 	f) 
2.Tìm các tiệm cận của đồ thị các hàm số sau:
a) 	b) 	c) 
d) 	e) 	f) 
3.Tìm m để đồ thị của các hàm số sau có đúng hai tiệm cận đứng:
a)	b) 	c) 
4.Tìm m để đồ thị của các hàm số sau có tiệm cận xiên:
a) 	b) 
5.Tính diện tích của tam giác tạo bởi tiệm cận xiên của đồ thị các hàm số sau chắn trên hai trục toạ độ:
a) 	b) 	c) 
6.Tìm m để tiệm cận xiên của đồ thị các hàm số sau tạo với các trục toạ độ một tam giác có diện tích S đã chỉ ra:
a) ; S = 8	b) ; S = 8
c) ; S = 16	d) ; S = 4
7.Chứng minh rằng tích các khoảng cách từ một điểm bất kì trên đồ thị của các hàm số đến hai tiệm cận bằng một hằng số:
a) 	b) 	c) 
V. KHẢO SÁT SỰ BIẾN THIÊN
VÀ VẼ ĐỒ THỊ CỦA HÀM SỐ
1. Các bước khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số
	· Tìm tập xác định của hàm số.
	· Xét sự biến thiên của hàm số:
	+ Tính y¢.
	+ Tìm các điểm tại đó đạo hàm y¢ bằng 0 hoặc không xác định.
	+ Tìm các giới hạn tại vô cực, giới hạn vô cực và tìm tiệm cận (nếu có).
	+ Lập bảng biến thiên ghi rõ dấu của đạo hàm, chiều biến thiên, cực trị của hàm số.
	· Vẽ đồ thị của hàm số:
	+ Tìm điểm uốn của đồ thị (đối với hàm số bậc ba và hàm số trùng phương).
	– Tính y¢¢.
	– Tìm các điểm tại đó y¢¢ = 0 và xét dấu y¢¢.	
	+ Vẽ các đường tiệm cận (nếu có) của đồ thị.
	+ Xác định một số điểm đặc biệt của đồ thị như giao điểm của đồ thị với các trục toạ độ (trong trường hợp đồ thị không cắt các trục toạ độ hoặc việc tìm toạ độ giao điểm phức tạp thì có thể bỏ qua). Có thể tìm thêm một số điểm thuộc đồ thị để có thể vẽ chính xác hơn.
	+ Nhận xét về đồ thị: Chỉ ra trục đối xứng, tâm đối xứng (nếu có) của đồ thị.
2. Hàm số bậc ba :
	· Tập xác định D = R.
	· Đồ thị luôn có một điểm uốn và nhận điểm uốn làm tâm đối xứng.
	· Các dạng đồ thị:
a > 0
a < 0
y’ = 0 có 2 nghiệm phân biệt
Û D’ = b2 – 3ac > 0
y
x
0
I
y
x
0
I
y’ = 0 có nghiệm kép
Û D’ = b2 – 3ac = 0
y’ = 0 vô nghiệm
Û D’ = b2 – 3ac < 0
y
x
0
I
y
x
0
I
3. Hàm số trùng phương :
	· Tập xác định D = R.
	· Đồ thị luôn nhận trục tung làm trục đối xứng.
	· Các dạng đồ thị:
a > 0
a < 0
y’ = 0 có 3 nghiệm phân biệt
Û ab < 0
y’ = 0 chỉ có 
1 nghiệm 
Û ab > 0
y
x
0
y
x
0
y
x
0
y
x
0
4. Hàm số nhất biến :
	· Tập xác định D = .
	· Đồ thị có một tiệm cận đứng là và một tiệm cận ngang là . Giao điểm của hai tiệm cận là tâm đối xứng của đồ thị hàm số.
	· Các dạng đồ thị:
0
ad – bc > 0
x
y
0
ad – bc < 0
x
y
5. Hàm số hữu tỷ :
	· Tập xác định D = .
	· Đồ thị có một tiệm cận đứng là và một tiệm cận xiên. Giao điểm của hai tiệm cận là tâm đối xứng của đồ thị hàm số.
	· Các dạng đồ thị:
a.a¢ > 0
a.a¢ < 0
y¢ = 0 có 2 nghiệm phân biệt
y¢ = 0 vô nghiệm
0
x
y
0
x
y
1.Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của các hàm số:
	a) 	b) 	c) 
	d) 	e) 	f) 
2.Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của các hàm số:
	a) 	b) 	c) 
	d) 	e) 	f) 
3.Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của các hàm số:
	a) 	b) 	c) 
	d) 	e) 	f) 
4.Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của các hàm số:
	a) 	b) 	c) 
	d) 	e) 	f) 
5.Vẽ đồ thị của các hàm số:
	a) 	b) 	c) 
	d) 	e) 	f) 
VI. MỘT SỐ BÀI TOÁN LIÊN QUAN
ĐẾN KHẢO SÁT HÀM SỐ 
1. SỰ TƯƠNG GIAO CỦA CÁC ĐỒ THỊ
1. Cho hai đồ thị (C1): y = f(x) và (C2): y = g(x). Để tìm hoành độ giao điểm của (C1) và (C2) ta giải phương trình: f(x) = g(x) (*) (gọi là phương trình hoành độ giao điểm).
 	Số nghiệm của phương trình (*) bằng số giao điểm của hai đồ thị.
2. Đồ thị hàm số bậc ba cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt
	Û Phương trình có 3 nghiệm phân biệt.
	Û Hàm số có cực đại, cực tiểu và .
1.Tìm toạ độ giao điểm của các đồ thị của các hàm số sau:
	a) 	b) 	c) 
	d) 	e) 	f) 
2.Biện luận theo m số giao điểm của các đồ thị của các hàm số sau:
	a) 	b) 	c) 
3.Tìm m để đồ thị các hàm số:
	a) cắt nhau tại hai điểm phân biệt. 
	b) cắt nhau tại hai điểm có hoành độ trái dấu.
	c cắt nhau tại hai điểm thuộc hai nhánh khác nhau.
	d) cắt trục hoành tại hai điểm phân biệt có hoành độ dương. 
4.Tìm m để đồ thị các hàm số:
	a) cắt nhau tại ba điểm phân biệt. 
	b) cắt trục hoành tại ba điểm phân biệt.
	c) cắt trục hoành tại ba điểm phân biệt.
5.Tìm m để đồ thị các hàm số:
	a) cắt nhau tại bốn điểm phân biệt.
	b) cắt trục hoành tại bốn điểm phân biệt.
6.Tìm m để đồ thị của các hàm số:
	a) cắt nhau tại hai điểm phân biệt A, B. Khi đó tìm m để đoạn AB ngắn nhất.
	b) cắt nhau tại hai điểm phân biệt A, B. Khi đó tìm m để đoạn AB ngắn nhất.
7.Tìm m để đồ thị của các hàm số:
	a) cắt trục hoành tại ba điểm có hoành độ lập thành một cấp số cộng.
	b) cắt nhau tại ba điểm A, B, C với B là trung điểm của đoạn AC.
	c) cắt trục hoành tại bốn điểm có hoành độ lập thành một cấp số cộng. 
	d) cắt trục hoành tại ba điểm có hoành độ lập thành một cấp số nhân.
	e) cắt trục hoành tại ba điểm có hoành độ lập thành một 
một cấp số nhân.
2. BIỆN LUẬN SỐ NGHIỆM CỦA PHƯƠNG TRÌNH BẰNG ĐỒ THỊ
· Cơ sở của phương pháp: Xét phương trình:	 f(x) = g(x)	(1)
	Số nghiệm của phương trình (1) = Số giao điểm của (C1): y = f(x) và (C2): y = g(x)
	Nghiệm của phương trình (1) là hoành độ giao điểm của (C1): y = f(x) và (C2): y = g(x)
· Để biện luận số nghiệm của phương trình F(x, m) = 0 (*) bằng đồ thị ta biến đổi (*) về một trong các dạng sau:
y
c.
x
m
c.
A
c.
(C)
c.
(d) : y = m
c.
yCĐ
yCT
xA
c.
Dạng 1:	F(x, m) = 0 Û f(x) = m 	(1)
	Khi đó (1) có thể xem là phương trình hoành độ 
	giao điểm của hai đường:
	(C): y = f(x)
	d: y = m 
	· d là đường thẳng cùng phương với trục hoành.
	· Dựa vào đồ thị (C) ta biện luận số giao điểm 
	của (C) và d. Từ đó suy ra số nghiệm của (1)
Dạng 2: 	F(x, m) = 0 Û f(x) = g(m)	(2)
y
c.
x
A
c.
y = kx
c.
m
c.
(C)
c.
M1
M2
b1
b2
d1
d
d2
O
	Thực hiện tương tự như trên, có thể đặt g(m) = k. 
	Biện luận theo k, sau đó biện luận theo m.	
Dạng 3: 	F(x, m) = 0 Û f(x) = kx + m	(3)	
	(k: không đổi)
	Khi đó (3) có thể xem là phương trình hoành độ 
	giao điểm của hai đường:
	(C): y = f(x)
	d: y = kx + m
	· Vì d có hệ số góc k không đổi nên d cùng phương 
	với đường thẳng y = kx và cắt trục tung tại điểm A(0; m).
	· Viết phương trình các tiếp tuyến d1, d2,  của (C) 
	có hệ số góc k.
	· Dựa vào các tung độ gốc m, b1, b2,  của d, d1, d2,  
	để biện luận.
VẤN ĐỀ 1: Biện luận số nghiệm của phương trình bằng đồ thị
Để biện luận số nghiệm của phương trình F(x, m) = 0 (*) ta biến đổi (*) về một trong các dạng như trên, trong đó lưu ý y = f(x) là hàm số đã khảo sát và vẽ đồ thị.
1. Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. Từ đồ thị (C) hãy suy ra đồ thị (T). Dùng đồ thị (T) biện luận theo m số nghiệm của phương trình:
	a) 
	b) 
	c) 
	d) 
	e) 
	f) 
2.Cho hàm số .
	a) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
	b) Viết phương trình tiếp tuyến của (C) vuông góc với đường thẳng .
	c) Dùng đồ thị (C), biện luận số nghiệm của phương trình:
3.Cho hàm số .
	a) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
	b) Viết phương trình tiếp tuyến của (C) vuông góc với đường thẳng .
	c) Dùng đồ thị (C), biện luận theo m số nghiệm của phương trình:
4.Cho hàm số .
	a) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
	b) Viết phương trình tiếp tuyến của (C) đi qua điểm A(0; 1).
	c) Dùng đồ thị (C), biện luận theo m số nghiệm của phương trình:
VẤN ĐỀ 2: Biện luận số nghiệm của phương trình bậc ba bằng đồ thị
Cơ sở của phương pháp: Xét phương trình bậc ba: (a ¹ 0) (1)
	Gọi (C) là đồ thị của hàm số bậc ba: 
Số nghiệm của (1) = Số giao điểm của (C) với trục hoành
Dạng 1: Biện luận số nghiệm của phương trình bậc 3
	· Trường hợp 1: (1) chỉ có 1 nghiệm Û (C) và Ox có 1 điểm chung
	 Û 
(C)
A
x0
O
x
y
(h.1a)
(C)
A
x0
x
y
(h.1b)
x1 o
x2
yCT
yCĐ
	· Trường hợp 2: (1) có đúng 2 nghiệm 	Û (C) tiếp xúc với Ox 
	Û 
	(C)
yCĐ
y
A
x0
o
x1
B
x'0
(yCT = f(x0) = 0)
x
(H.2)
	x"0
C
x1
(C)
yCĐ
y
A
o
x2
x
(H.3)
yCĐ
x0
x'0
B
	· Trường hợp 3: (1) có 3 nghiệm phân biệt Û (C) cắt Ox tại 3 điểm phân biệt
	 Û 	
Dạng 2: Phương trình bậc ba có 3 nghiệm cùng dấu
	· Trường hợp 1: (1) có 3 nghiệm dương phân biệt
	Û (C) cắt Ox tại 3 điểm phân biệt có hoành độ dương
	Û 
x1
xA
xB
xC
C
(C)
yCĐ
y
A
o
x2
x
a > 0
yCT
B
f(0)
x1
xA
xB
xC
C
(C)
yCĐ
y
A
o
x2
x
a < 0
yCT
B
f(0)
	· Trường hợp 2: (1) có 3 nghiệm có âm phân biệt
	Û (C) cắt Ox tại 3 điểm phân biệt có hoành độ âm
	Û 
x1
xA
xB
xC
C
(C)
yCĐ
y
A
o
x2
x
a > 0
yCT
B
f(0)
xC
x2
x1
xA
xB
C
(C)
yCĐ
y
A
o
x
a < 0
yCT
B
f(0)
1.Tìm m để các phương trình sau chỉ có 1 nghiệm:
a) 	b) 
c) 	d) 
2.Tìm m để các phương trình sau chỉ có 2 nghiệm:
a) 	b) 
c) 	d) 
3.Tìm m để các phương trình sau có 3 nghiệm phân biệt:
a) 	b) 
c) 	d) 
4.Tìm m để các phương trình sau có 3 nghiệm dương phân biệt:
a) 	b) 
c) 	d) 
5.Tìm m để các phương trình sau có 3 nghiệm âm phân biệt:
a) 	b) 
	c) 	d) 
3. SỰ TIẾP XÚC CỦA HAI ĐƯỜNG. TIẾP TUYẾN CỦA ĐƯỜNG CONG.
1. Ý nghĩa hình học của đạo hàm: Đạo hàm của hàm số y = f(x) tại điểm x0 là hệ số góc của tiếp tuyến với đồ thị (C) của hàm số tại điểm .
	Khi đó phương trình tiếp tuyến của (C) tại điểm là:
	y – y0 = f ¢(x0).(x – x0)	(y0 = f(x0))
2. Điều kiện cần và đủ để hai đường (C1): y = f(x) và (C2): y = g(x) tiếp xúc nhau là hệ phương trình sau có nghiệm:
	(*)
	Nghiệm của hệ (*) là hoành độ của tiếp điểm của hai đường đó.
3. Nếu (C1): y = px + q và (C2): y = ax2 + bx + c thì 
	(C1) và (C2) tiếp xúc nhau Û phương trình có nghiệm kép.	
VẤN ĐỀ 1: Lập phương trình tiếp tuyến của đường cong (C): y = f(x)
Bài toán 1: Viết phương trình tiếp tuyến D của (C): y =f(x) tại điểm :
	· Nếu cho x0 thì tìm y0 = f(x0).
	 Nếu cho y0 thì tìm x0 là nghiệm của phương trình f(x) = y0.
	· Tính y¢ = f¢ (x). Suy ra y¢(x0) = f¢ (x0).
	· Phương trình tiếp tuyến D là: y – y0 = f¢ (x0).(x – x0)
Bài toán 2: Viết phương trình tiếp tuyến D của (C): y =f(x), biết D có hệ số góc k cho trước.
	Cách 1: Tìm toạ độ tiếp điểm.
	· Gọi M(x0; y0) là tiếp điểm. Tính f¢ (x0).
	· D có hệ số góc k Þ f¢ (x0) = k	(1)
	· Giải phương trình (1), tìm được x0 và tính y0 = f(x0). Từ đó viết phương trình của D.
	Cách 2: Dùng điều kiện tiếp xúc.
	· Phương trình đường thẳng D có dạng: y = kx + m.
	· D tiếp xúc với (C) khi và chỉ khi hệ phương trình sau có nghiệm:
	(*)
	· Giải hệ (*), tìm được m. Từ đó viết phương trình của D.
	Chú ý: Hệ số góc k của tiếp tuyến D có thể được cho gián tiếp như sau:
	+ D tạo với chiều dương trục hoành góc a thì k = tana
	+ D song song với đường thẳng d: y = ax + b thì k = a 
	+ D vuông góc với đường thẳng d: y = ax + b (a ¹ 0) thì k = 
	+ D tạo với đường thẳng d: y = ax + b một góc a thì 
Bài toán 3: Viết phương trình tiếp tuyến D của (C): y = f(x), biết D đi qua điểm .
	Cách 1: Tìm toạ độ tiếp điểm.
	· Gọi M(x0; y0) là tiếp điểm. Khi đó: y0 = f(x0), y¢0 = f¢ (x0).
	· Phương trình tiếp tuyến D tại M: y – y0 = f¢ (x0).(x – x0)
	· D đi qua nên: yA – y0 = f¢ (x0).(xA – x0)	(2)
	· Giải phương trình (2), tìm được x0. Từ đó viết phương trình của D.
	Cách 2: Dùng điều kiện tiếp xúc.
	· Phương trình đường thẳng D đi qua và có hệ số góc k: y – yA = k(x – xA)
	· D tiếp xúc với (C) khi và chỉ khi hệ phương trình sau có nghiệm:
	(*)
	· Giải hệ (*), tìm được x (suy ra k). Từ đó viết phương trình tiếp tuyến D.
1. Viết phương trình tiếp tuyến của (C) tại điểm được chỉ ra:
a) (C): tại A(0; 1)	b) (C): tại B(1; 0)
	c) (C): tại C(1; –7)	d) (C): tại D(0; 3)
2. Viết phương trình tiếp tuyến của (C) tại điểm được chỉ ra:
a) (C): tại điểm A có xA = 4	
b) (C): tại điểm B có yB = 4
c) (C): tại các giao điểm của (C) với trục hoành, trục tung.
d) (C): tại các giao điểm của (C) với trục hoành, trục tung.	
e) (C): tại điểm uốn của (C).
f) (C): tại các giao điểm của (C) với trục hoành.
3. Viết phương trình tiếp tuyến của (C) tại các giao điểm của (C) với đường được chỉ ra:
a) (C): và d: .
b) (C): và (P): .
c) (C): và (C’): .
4. Tính diện tích tam giác chắn hai trục toạ độ bởi tiếp tuyến của đồ thị (C) tại điểm được chỉ ra:
a) (C): tại điểm A có xA = 2	.	
b) (C): tại điểm B có xB = 2.	
5. Tìm m để tiếp tuyến của đồ thị (C) tại điểm được chỉ ra chắn hai trục toạ độ một tam giác có diện tích bằng S cho trước:
a) (C): tại điểm A có xA = 2	 và S = .
b) 	(C): tại điểm B có xB = –1 và S = .
c) (C): tại điểm C có xC = 0 và S = 8.
6. Viết phương trình tiếp tuyến D của (C), biết D có hệ số góc k được chỉ ra:
a) (C):; k = 12 	b) (C):; k = –3 
c) (C):; k = –1	d) (C):; k = 2
7. Viết phương trình tiếp tuyến D của (C), biết D song song với đường thẳng d cho trước:
a) (C):; d: y = 3x + 2	b) (C):; d: 
c) (C):; d: 	d) (C):; d: y = –4x + 1
8. Viết phương trình tiếp tuyến D của (C), biết D vuông góc với đường thẳng d cho trước:
a) (C):; d: 	b) (C):; d: 
c) (C):; d: y = –3x 	d) (C):; d: x – 2 
9 Viết phương trình tiếp tuyến D của (C), biết D tạo với chiều dương trục Ox góc a:
a) (C): 	b) (C):
c) 
10. Viết phương trình tiếp tuyến D của (C), biết D tạo với đường thẳng d một góc a:
a) (C): 	
b) 
c) 
11. Tìm m để tiếp tuyến D của (C) tại điểm được chỉ ra vuông góc với đường thẳng d cho trước:
a) (C): tại điểm A có xA = 0 và d là tiệm cận xiên của (C).
b) (C):; tại điểm B có xB = 4 và d: x – 12y + 1 = 0 .
12. Tìm m để tiếp tuyến D của (C) tại điểm được chỉ ra song song với đường thẳng d cho trước:
a) (C): tại điểm A có yA = 0 và d: .
13. Viết phương trình tiếp tuyến D của (C), biết D đi qua điểm được chỉ ra:
a) (C):; A(2; –4)	b) (C):; B(1; –6)
c) (C):; C(0; 4)	d) (C):; 
e) (C):; E(–6; 5)	f) (C):; F(2; 3)
g) (C):; G(1; 0)	h) ; H(2; 2)
VẤN ĐỀ 2: Tìm điều kiện để hai đường tiếp xúc
1. Điều kiện cần và đủ để hai đường (C1): y = f(x) và (C2): y = g(x) tiếp xúc nhau là hệ phương trình sau có nghiệm:
	(*)
	Nghiệm của hệ (*) là hoành độ của tiếp điểm của hai đường đó.
2. Nếu (C1): y = px + q và (C2): y = ax2 + bx + c thì 
	(C1) và (C2) tiếp xúc nhau Û phương trình có nghiệm kép.
14. Tìm m để hai đường (C1), (C2) tiếp xúc nhau: 
	a) 	
	b) 
	c) 
	d) 
15. Tìm m để hai đường (C1), (C2) tiếp xúc nhau: 
	a) 
	b) 
	c) 
	d) 
	e) 
	f) 
VẤN ĐỀ 3: Lập phương trình tiếp tuyến chung của hai đồ thị
(C1): y = f(x) và C2): y = g(x)
1. Gọi D: y = ax + b là tiếp tuyến chung của (C1) và (C2).
	u là hoành độ tiếp điểm của D và (C1), v là hoành độ tiếp điểm của D và (C2).
	· D tiếp xúc với (C1) và (C2) khi và chỉ khi hệ sau có nghiệm:
	· Từ (2) và (4) Þ f¢ (u) = g¢ (v) Þ u = h(v)	(5)
	· Thế a từ (2) vào (1) Þ b = j(u)	(6)
	· Thế (2), (5), (6) vào (3) Þ v Þ a Þ u Þ b. Từ đó viết phương trình của D.
2. Nếu (C1) và (C2) tiếp xúc nhau tại điểm có hoành độ x0 thì một tiếp tuyến chung của (C1) và (C2) cũng là tiếp tuyến của (C1) (và (C2)) tại điểm đó.
16. Viết phương trình tiếp tuyến chung của hai đồ thị: 
	a) 
	b) 
	c) 
VẤN ĐỀ 4: Tìm những điểm trên đồ thị (C): y = f(x) sao cho tại đó 
tiếp tuyến của (C) song song hoặc vuông góc với một đường thẳng d cho trước
	· Gọi M(x0; y0) Î (C). D là tiếp tuyến của (C) tại M. Tính f¢ (x0).
	· Vì 	D // d	nên	 f¢ (x0) = kd	(1)
	 hoặc	D ^ d	nên 	f¢ (x0) = 	(2)
	· Giải phương trình (1) hoặc (2) tìm được x0. Từ đó tìm 

Tài liệu đính kèm:

  • docchuyen de ham so.doc