Giải SBT Toán 12 Giải tích - Chương 1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số
Giải sbt Giải tích 12 Bài 2: Cực trị của hàm số
-
1081 lượt thi
-
17 câu hỏi
-
30 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Tìm cực trị của các hàm số sau:
a) y = −2x2 + 7x − 5
b) y = x3 − 3x2 − 24x + 7
c) y = (x + 2)2.(x − 3)3
a) y = −2x2 + 7x − 5. TXĐ: R
y′ = −4x + 7, y′ = 0 ⇔ x = 7/4
y′′ = −4 ⇒ y′′(7/4) = −4 < 0
Vậy x = 7/4 là điểm cực đại của hàm số và yCD = 9/8
b) y = x3 − 3x2 − 24x + 7. TXĐ: R
y′ = 3x2 − 6x – 24 = 3(x2 − 2x − 8)
y′ = 0 ⇔
Vì y′′(−2) = −18 < 0, y′′(4) = 18 > 0 nên hàm số đạt cực đại tại x = -2; đạt cực tiểu tại x = 4 và yCĐ = y(-2) = 35; yCT = y(4) = -73.
e) TXĐ: R
y′ = 2(x + 2).(x − 3)3 + 3(x + 2)2.(x − 3)2 = 5x(x + 2).(x − 3)2
y′= 0 ⇔
Bảng biến thiên:
Từ đó suy ra yCĐ = y(-2) = 0; yCT = y(0) = -108.
Câu 2:
Tìm cực trị của các hàm số sau:
a) TXĐ : R
y′= 0 ⇔
Bảng biến thiên:
Hàm số đạt cực đại tại x = 2, cực tiểu tại x = -4 và yCD = y(2) = 1/4;
yCT = y(−4) = −1/8
b) Hàm số xác định và có đạo hàm với mọi x ≠ 1.
y′=0 ⇔
Bảng biến thiên:
Hàm số đạt cực đại tại x = 1 − √2 và đạt cực tiểu tại x = 1 + √2, ta có:
yCD = y(1 − √2) = −2√2;
yCT = y(1 + √2) = 2√2.
c) TXĐ: R\{-1}
Hàm số đồng biến trên các khoảng và do đó không có cực trị.
d) Vì x2 – 2x + 5 luôn luôn dương nên hàm số xác định trên (−∞; +∞)
y′ = 0 ⇔
Bảng biến thiên:
Hàm số đạt cực đại tại x = −1/3, đạt cực tiểu tại x = 4 và yCD = y(−1/3) = 13/4; yCT = y(4) = 0
Câu 3:
Tìm cực trị của các hàm số sau:
a) TXĐ: R
y′ = 0 ⇔ x = 64
Bảng biến thiên:
Vậy ta có yCĐ = y(0) = 0 và yCT = y(64) = -32.
b) Hàm số xác định trên khoảng (−∞;+∞).
Bảng biến thiên:
Vậy yCD = y(−2) =
c) Hàm số xác định trên khoảng (−√10;√10).
Vì y’ > 0 với mọi (−√10;√10) nên hàm số đồng biến trên khoảng đó và do đó không có cực trị.
d) TXĐ: D = (−∞; −√6) ∪ (√6; +∞)
Bảng biến thiên:
Từ đó ta thấy hàm số đạt cực đại tại x = -3, đạt cực tiểu tại x = -3 và yCT = y(3) = 9√3; yCD = y(−3) = −9√3
Câu 4:
Tìm cực trị của các hàm số sau:
a) y = sin2x
b) y = cosx − sinx
c) y = sin2x
a) y = sin2x
Hàm số có chu kỳ T = π
Xét hàm số y=sin2x trên đoạn [0;π], ta có:
y' = 2cos2x
y' = 0 ⇔
Bảng biến thiên:
Do đó trên đoạn [0;π] , hàm số đạt cực đại tại π/4 , đạt cực tiểu tại 3π/4 và yCD = y(π/4) = 1; yCT = y(3π/4) = −1
Vậy trên R ta có:
yCĐ = y(π/4 + kπ) = 1;
yCT = y(3π/4 + kπ) = −1, k∈Z
b) Hàm số tuần hoàn chu kỳ nên ta xét trên đoạn [−π;π].
y′ = − sinx – cosx
y′ = 0 ⇔ tanx = −1 ⇔ x = −π4 + kπ, k∈Z
Lập bảng biến thiên trên đoạn [−π;π]
Hàm số đạt cực đại tại x = −π4 + k2π , đạt cực tiểu tại x = 3π4 + k2π (k∈Z) và
yCĐ = y(−π4 + k2π) = √2;
yCT = y(3π4 + k2π) = −√2 (k∈Z).
c) Ta có:
Do đó, hàm số đã cho tuần hoàn với chu kỳ π.
Ta xét hàm số y trên đoạn [0;π]:
y′ = sin2x
y′ = 0 ⇔ sin2x = 0 ⇔ x = kπ/2 (k∈Z)
Lập bảng biến thiên trên đoạn [0,π]
Từ đó, ta thấy hàm số đạt cực tiểu tại x = kπ/2 với k chẵn, đạt cực đại tại x = kπ/2 với k lẻ, và
yCT = y(2mπ) = 0; yCT = y(2mπ) = 0;
yCĐ = y((2m+1)π/2) = 1 (m∈Z)
Câu 5:
Xác định giá trị của tham số m để hàm số sau có cực trị:
y = x3 + 2mx2 + mx − 1
TXĐ: D = R
y’ = 3x2 + 4mx + m
Hàm số có cực trị khi và chỉ khi y’ đổi dấu trên R.
⇔ 3x2 + 4mx + m có hai nghiệm phân biệt.
⇔ Δ’ = 4m2 -3m > 0 ⇔ m(4m – 3) > 0
⇔
Vậy hàm số đã cho có cực đại, cực tiểu khi m < 0 hoặc m > 3/4.
Câu 6:
Xác định giá trị của tham số m để hàm số y = x3 – 2x2 + mx + 1 đạt cực tiểu tại x = 1. (Đề thi tốt nghiệp THPT năm 2011)
TXĐ: D = R
y’ = 3x2 – 4x + m; y’ = 0 ⇔ 3x2 – 4x + m = 0
Phương trình trên có hai nghiệm phân biệt khi:
∆’ = 4 – 3m > 0 ⇔ m < 4/3 (∗)
Hàm số có cực trị tại x = 1 thì :
y’(1) = 3 – 4 + m = 0 ⇒ m = 1 (thỏa mãn điều kiện (∗) )
Mặt khác, vì:
y’’ = 6x – 4 ⇒ y’’(1) = 6 – 4 = 2 > 0
cho nên tại x = 1, hàm số đạt cực tiểu.
Vậy với m = 1, hàm số đã cho đạt cực tiểu tại x = 1
Câu 7:
Xác định m để hàm số: y = x3 − mx2 + (m – 2/3)x + 5 có cực trị tại x = 1. Khi đó, hàm số đạt cực tiểu hay đạt cực đại? Tính cực trị tương ứng.
Ta biết hàm số y = f(x) có cực trị khi phương trình y’ = 0 có nghiệm và y’ đổi dấu khi qua các nghiệm đó.
Ta có:
Xét y’ = 0, ta có: y′ = 3x2 − 2mx + (m – 2/3)
Δ’ > 0 khi m < 1 hoặc m > 2 (∗)
Để hàm số có cực trị tại x = 1 thì
y′(1) = 3 − 2m + m – 2/3 = 0 ⇔ m = 7/3, thỏa mãn điều kiện (∗)
Với m = 7/3 thì hàm số đã cho trở thành
Ta có:
Vì y′′(1) = 6 – (14/3) > 0 nên hàm số đạt cực tiểu tại x = 1 và yCT = y(1) = (16/3).
Câu 8:
Chứng minh rằng hàm số:
Không có đạo hàm tại x = 0 nhưng đạt cực đại tại điểm đó.
Hàm số:
Không có đạo hàm tại x = 0 vì:
Mặt khác, với x < 0 thì
với x > 0 thì y’ = -2 < 0
Bảng biến thiên:
Từ đó ta thấy hàm số đạt cực đại tại x = 0 và yCĐ = y(0) = 0.
Câu 9:
Xác định giá trị của tham số m để hàm số sau không có cực trị
Hàm số không có cực trị khi đạo hàm của nó không đổi dấu trên tập xác định R\{m}.
Ta có:
Xét g(x) = x2 – 2mx – 2m2 + 3
Δ’g = m2 + 2m2 – 3 = 3(m2 – 1) ;
Δ’g ≤ 0 khi – 1 ≤ m ≤ 1.
Khi – 1 ≤ m ≤ 1 thì phương trình g(x) = 0 vô nghiệm hay y’ = 0 vô nghiệm và y’ > 0 trên
tập xác định. Khi đó, hàm số không có cực trị.
Khi m = 1 hoặc m = -1, hàm số đã cho trở thành y = x + 3 (với x ≠ 1) hoặc y = x – 3 (với x ≠ - 1) Các hàm số này không có cực trị.
Vậy hàm số đã cho không có cực trị khi – 1 ≤ m ≤ 1.
Câu 10:
Hàm số y = (x + 1)3(5 - x) có mấy điểm cực trị?
Đáp án: B.
Hàm số y = (x + 1)3(5 - x) xác định trên R.
y' = -(x + 1)3 + 3(x + 1)2(5 - x) = 2(x + 1)2(7 - 2x)
y' = 0 ⇔
Bảng biến thiên
Suy ra hàm số chỉ có một cực trị (là cực đại)
Cách khác: Nhận xét rằng y' chỉ đổi dấu khi x đi qua 7/2 nên hàm số chỉ có một cực trị
Câu 11:
Hàm số y = x4 - 5x2 + 4 có mấy điểm cực đại?
Đáp án: D.
Hàm số y = x4 - 5x2 + 4 xác định trên R.
y' = 4x3 - 10x = 2x(2x5 - 5);
y' = 0 khi
y'' = 12x2 - 10
Vì y''(0) = -10 < 0,
nên hàm số chỉ có một cực đại (tại x = 0)
Cách khác: Vì a > 0 và y' = 0 có ba nghiệm phân biệt nên hàm số
y = ax4 + bx2 + c có một cực đại
Câu 12:
Xác định giá trị của tham số m để hàm số y = x3 - 3x2 + mx - 5 có cực trị:
Đáp án: C.
Tập xác định: D = R. y' = 3x2 - 6x + m.
Hàm số có cực trị khi và chỉ khi y' đổi dấu trên R
⇔ 3x2 - 6x + m = 0 có hai nghiệm phân biệt
⇔ Δ' = 9 - 3m > 0 ⇔ 3m < 9 ⇔ m < 3
Câu 13:
Xác định giá trị của tham số m để hàm số có cực trị:
Đáp án: D.
Tập xác định: D = R \ {m}
Hàm số có cực trị khi và chỉ khi y' đổi dấu trên D
⇔ x2 - 2mx + 2m2 - 5 = 0 có hai nghiệm phân biệt
⇔ Δ' = -m2 + 5 > 0 ⇔ -√5 < m < √5
Câu 14:
Cho hàm số y = -x4 + 4x2 - 3. Khẳng định nào sau đây là đúng?
Đáp án: B.
Vì a < 0 và y' = 0 có ba nghiệm phân biệt nên hàm số y = ax4 + bx2 + c có hai cực đại, một cực tiểu.
Ở đây y' = -4x3 + 8x; y' = 0 ⇔ -4x(x2 - 2) = 0
⇔
Câu 15:
Xác định giá trị của tham số m để hàm số sau không có cực trị
y =
Đáp án: A.
- Nếu m = 0 thì y = -2x - 2, hàm số không có cực trị.
- Nếu m ≠ 0: Hàm số không có cực trị khi và chỉ khi phương trình y' = mx2 + 2mx + 2(m - 1) = 0 không có hai nghiệm phân biệt. Muốn vậy, phải có
Δ' = m2 - 2m(m - 1) = -m2 + 2m ≤ 0
⇔
Câu 16:
Xác định giá trị của tham số m để hàm số sau có cực trị
y = x3 - 3(m - 1)x2 - 3(m + 3)x - 5
Đáp án: B.
Hàm số đã cho có cực trị khi và chỉ khi
y' = 3x2 - 6(m - 1)x - 3(m + 3) = 0 có 2 nghiệm phân biệt
⇔ Δ' = (m - 1)2 + (m + 3) = m2 - m + 4 > 0
Ta thấy tam thức Δ' = m2 - m + 4 luôn dương với mọi m vì
δ = 1 - 16 = -15 < 0, a = 1 > 0
Vậy hàm số đã cho luôn có cực trị mới mọi m ∈ R
Câu 17:
Cho hàm số:
Khoảng cách d giữa hai điểm cực trị của đồ thị hàm số là:
Đáp án: D.
y' = 3x2 + 3x = 3x(x + 1) = 0
⇔
Vậy khoảng cách giữa hai điểm cực trị là: