SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA
TRƯỜNG THPT TĨNH GIA 1
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN
THƯỜNG GẶP VỀ CỰC TRỊ CỦA HÀM SỐ TRONG ĐỀ THI
THPT QUỐC GIA
Người thực hiện: Lê Văn Thọ
Chức vụ: Giáo viên
SKKN mơn: Tốn
Mục lục
THANH HĨA NĂM 2022
skkn
Nội dung
Trang
1. Mở đầu
1.1.
Lý
do
chọn
…………………………………………………...
1.2.
Mục
đích
cứu………………………………………………..
1.3.
Đối
tượng
cứu……………………………………………….
1.4.
Phương
pháp
cứu……………………………………………
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm
đề
tài
1
nghiên
1
nghiên
2
nghiên
2
2.1.
Cơ
sở
lí
luận
của
sáng
kiến
kinh
nghiệm…………………………….
2.2. Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh
nghiệm…..
2.3.
Các
biện
pháp
thực
hiện…………………………………………….
2.3.1.
Một
số
kiến
thức
cần
nhớ…………………………………………
2.3.1.1. Định nghĩa và nhận xét về cực trị của hàm số
…………….
2.3.1.2. Một số định lý về cực trị của hàm
số……………………....
2.3.1.3. Quy tắc tìm cực trị của hàm số…………………………….
2.3.2. Các dạng toán và phương pháp giải ……………………………..
2.3.2.1. Dạng 1: Tìm cực trị dựa vào bảng biến thiên hoặc đồ thị
của
hàm số hoặc đạo hàm của hàm số đó………….. …………
2.3.2.2. Dạng 2: Tìm cực trị khi biết hàm số hoặc đạo hàm của
hàm
số ………………………………………………………….
2.3.2.3. Dạng 3: Tìm giá trị của tham số để hàm số đạt cực trị tại
điểm x0 …………………………………………….........
2.3.2.4. Dạng 4: Tìm giá trị của tham số để hàm số có n cực trị
skkn
3
3
3
4
4
4
5
5
6
5
7-8
9
9
10
11-12
hoặc
12-14
khơng có cực trị……………………………………………
2.3.2.5. Dạng 5: Phương trình đường thẳng đi qua 2 điểm cực trị…
2.3.2.6. Dạng 6: Bài toán tìm cực trị của hàm số chứa dấu giá trị
tuyệt đối……………………………………………………
2.3.2.7. Dạng 7: Bài tốn tìm cực trị của hàm số
hợp………………
2.3.2.8. Củng cố lại kiến thức, kỹ năng làm bài về cực trị của hàm
số thông qua buổi thảo luận..................................................
2.3.3.
Bài
tập
tham
khảo…………………………………………………
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục,
với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường…………………………
3. Kết luận và kiến nghị
14-16
16
17-18
19
19
3.1.
Kết
luận……………………………………………………………..
3.2. Kiến nghị…………………………………………………………...
19
Tài
liệu
tham
khảo……………………………………………………….
Danh mục các đề tài SKKN mà tác giả đã được Hội đồng Cấp phòng
GD&ĐT, Cấp Sở GD&ĐT và các cấp cao hơn đánh giá đạt từ loại C
trở
lên……………………………………………………………………….
21
skkn
20
22
1. Mở đầu
1.1. Lý do chọn đề tài
Trong quá trình giảng dạy mơn tốn, giáo viên phải đặt ra cái đích là giúp
học sinh nắm được kiến thức cơ bản, hình thành phương pháp, kỹ năng, kỹ xảo,
từ đó tạo được thái độ và động cơ học tập đúng đắn. Thực tế dạy và học cho
chúng ta thấy cịn có nhiều vấn đề cần phải giải quyết, học sinh còn gặp nhiều
khó khăn ở một số nội dung trong chương trình mơn tốn. Nhiều học sinh học
về các chủ đề liên quan đến hàm số cịn yếu, trong đó có nội dung về cực trị của
hàm số. Học sinh chưa hình thành được kỹ năng, kỹ xảo trong quá trình giải
tốn và năng lực giải bài tốn cịn hạn chế. Trong nhiều năm dạy học học sinh
lớp 12 và học sinh ôn thi Cao đẳng, Đại học, tôi nhận thấy rằng kiến thức về
Cực trị của hàm số có một vai trị quan trọng trong chương trình giải tích 12, nó
có thể vận dụng trong nhiều nội dung kiến thức khác, ứng dụng được nhiều bài
toán trong thực tế. Đặc biệt năm học 2021- 2022, là năm học thứ sáu thực hiện
thi trắc nghiệm mơn tốn trong kỳ thi THPT Quốc gia, nhiều nội dung đề thi
nằm trong chương trình lớp 12 với các câu hỏi phát huy khả năng vận dụng kiến
thức của học sinh và nội dung Cực trị của hàm số chiếm một số lượng câu đáng
kể. Mặt khác đây cũng là năm thứ 3 mà toàn ngành giáo dục gặp rất nhiều khó
khăn khi dịch Covid 19 bùng phát gây ảnh hưởng trực tiếp đến việc dạy và học
của thầy và trò. Nội dung về cực trị của hàm số là nội dung quan trọng được đề
cập nhiều trong đề thi THPT Quốc gia năm 2019, 2020, 2021, đề thi minh họa
năm 2020, 2021, 2022 và trong các đề thi thử ở các trường THPT trên tồn quốc
với mức độ từ dễ đến khó.
Từ thực tiễn giảng dạy và bồi dưỡng học sinh ôn thi đại học nhiều năm,
cùng với kinh nghiệm trong quá trình giảng dạy. Tôi đã tổng hợp, khai thác
nhiều chuyên đề về hàm số. Trong SKKN này tôi xin chia sẻ chuyên đề : ‘‘Phân
dạng và phương pháp giải một số bài toán thường gặp về cực trị của hàm số
trong đề thi THPT Quốc gia ”.
Phần cực trị của hàm số là một nội dung quan trọng, hay trong chương trình
giải tích lớp 12 nên đã có rất nhiều tài liệu, sách viết cũng như rất nhiều thầy cô
giáo và học sinh say sưa nghiên cứu và học tập. Tuy nhiên việc đưa ra hướng
tiếp cận, quy lạ về quen và phát triển năng lực giải bài toán liên quan đến nội
dung này nhiều sách tham khảo vẫn chưa đáp ứng được cho người đọc. Chính vì
vậy việc đưa ra sáng kiến kinh nghiệm này là cần thiết, làm các em hiểu sâu hơn
về bài tốn và u thích chủ đề về cực trị của hàm số trong giải tích lớp 12. Qua
đó giúp các em học sinh có định hướng và cách nhìn dễ dàng hơn đối với nội
dung, kiến thức về hàm số.
1.2. Mục đích nghiên cứu
Qua nội dung đề tài này tôi mong muốn cung cấp cho người đọc nắm được
cách tiếp cận bài toán, quy lạ về quen, chuyển phức tạp thành đơn giản đồng
thời giúp cho học sinh một số kiến thức, phương pháp và các kỹ năng cơ bản để
học sinh có thể giải quyết tốt các bài toán, các dạng toán từ mức độ nhận biết
đến mức độ vận dụng cao về nội dung cực trị của hàm số nhằm đạt được kết quả
cao trong kỳ thi THPT Quốc gia. Từ đó giúp các em phát triển năng lực giải
quyết các bài toán.
skkn
1
1.3. Đối tượng nghiên cứu
Chúng tôi tập trung nghiên cứu về định nghĩa Cực trị của hàm số; nghiên
cứu về quy tắc tìm cực trị của hàm số .
1.4. Phương pháp nghiên cứu
Trong phạm vi của đề tài, chúng tôi sử dụng kết hợp các phương pháp như:
phương pháp thống kê – phân loại; phương pháp phân tích – tổng hợp- đánh giá;
phương pháp vấn đáp - gợi mở, nêu ví dụ; phương pháp diễn giải; phương pháp
quy lạ về quen, sử dụng máy tính để hổ trợ tìm đáp án trong câu hởi trắc nghiệm
khách quan.
skkn
2
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm
Vấn đề chúng tôi nghiên cứu được dựa trên cơ sở nội dung số của giải tích
12. Khi giải bài tập tốn, người học phải được trang bị các kỹ năng suy luận,
liên hệ giữa cái cũ và cái mới, giữa bài toán đã làm và bài toán mới. Các tiết dạy
bài tập của một chương phải được thiết kế theo hệ thống chuẩn bị sẵn từ dễ đến
khó nhằm phát triển tư duy cho học sinh trong q trình giảng dạy, phát huy tính
tích cực của học sinh. Hệ thống bài tập giúp học sinh có thể tiếp cận và nắm bắt
những kiến thức cơ bản nhất, và dần dần phát triển khả năng tư duy, khả năng
vận dụng các kiến thức đã học một cách linh hoạt vào giải tốn và trình bày lời
giải. Từ đó học sinh có hứng thú và động cơ học tập tốt, phát triển năng lực giải
quyết các bài tốn .Trong q trình giảng dạy nội dung về cực trị của hàm số
trong giải tích lớp 12 của trường THPT Tĩnh Gia 1 được giao dạy nhóm ơn tập
thi THPT Quốc gia, tôi thấy kỹ năng giải bài tốn của học sinh cịn yếu, đặc biệt
là những bài tốn tìm cực trị của hàm số y=f(x) khi biết đồ thị y=f'(x), bài toán
chứa tham số, bài toán hàm hợp,hàm chứa dấu trị tuyệt đối . Do đó cần phải cho
học sinh tiếp cận bài toán một cách dễ dàng, quy lạ về quen, thiết kế trình tự bài
giảng hợp lý giảm bớt khó khăn giúp học sinh nắm được kiến thức cơ bản, hình
thành phương pháp, kĩ năng, kĩ xảo và lĩnh hội lĩnh kiến thức mới, xây dựng kỹ
năng làm các bài toán trắc nghiệm khách quan, từ đó đạt kết quả cao nhất có thể
được trong kiểm tra, đánh giá và kỳ thi THPT Quốc gia.
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
Nội dung về cực trị của hàm số là nội dung không thể thiếu trong đề thi
THPT Quốc gia. Trong những năm gần đây, nội dung này được đề cập trong đề
thi THPT Quốc gia với nhiều mức độ khác nhau, từ dễ đến khó, từ đơn giản đến
phức tạp, với nhiều cách tiếp cận. Học sinh thường gặp khó khăn khi gặp những
bài tốn chứa tham số hoặc những bài tốn thực tế. Với tình hình ấy để giúp học
sinh định hướng tốt hơn và phát triển năng lực trong q trình giải bài tốn,
người giáo viên cần tạo cho học sinh thói quen tiếp cận bài tốn, khai thác các
yếu đặc trưng của bài tốn để tìm lời giải, học sinh phải được quen với việc đọc
hiểu đồ thị. Trong đó việc hình thành cho học sinh kỹ năng quy lạ về quen, kỹ
năng đọc hiểu đồ thị.
Chính vì vậy đề tài này đưa ra giúp giáo viên hướng dẫn bài toán về cực trị
của hàm số cho học sinh với cách tiếp cận dễ hơn, giúp học sinh có điều kiện
hồn thiện các phương pháp và rèn luyện tư duy sáng tạo của bản thân, tự tin
giải quyết được những câu khó trong đề thi, nắm vững các dạng tốn, có các giải
pháp, hướng xử lý cho từng kiểu câu hỏi. Đề tài này giúp thầy và trò chuẩn bị tốt
nhất cho kỳ thi THPT Quốc gia.
Vậy với đề tài này, tôi mong muốn các đồng nghiệp và học sinh ngày càng
vận dụng tốt các kiến thức để đưa ra những giải pháp nhằm giải quyết bài tốn
về cực trị của hàm số một cách chính xác và nhanh nhất. Đặc biệt là áp dụng
những giải pháp để làm những câu hỏi dưới hình thức trắc nghiệm, những câu
hỏi khó về vấn đề này. Từ đó tạo cho học sinh sự tự tin, trang bị cho học sinh
skkn
3
kiến thức và các giải pháp để hoàn thành tốt nội dung về cực trị của hàm số ,
hoàn thành tốt kỳ thi THPT Quốc gia.
2.3. Các biện pháp thực hiện
2.3.1. Một số kiến thức cần nhớ
2.3.1.1. Định nghĩa và một số chú ý về cực trị của hàm số
Cực trị của hàm số là điểm có giá trị lớn nhất so với xung quanh và giá trị nhỏ
nhất so với xung quanh mà hàm số có thể đạt được. Trong hình học, nó biểu
diễn khoảng cách lớn nhất từ điểm này sang điểm kia và khoảng cách nhỏ nhất
từ điểm này sang điểm nọ. Đây là khái niệm cơ bản về cực trị của hàm số.
Định nghĩa
Giả sử hàm số f xác định trên K (K ℝ) và x0 K
a) x0 được gọi là điểm cực đại của hàm số f nếu tồn tại một khoảng (a;b)
K
chứa điểm x0 sao cho f(x) < f(x0), x ∈ (a;b) \{x0}
→ Khi đó f(x0) được gọi là giá trị cực đại của hàm số f.
b) x0 được gọi là điểm cực tiểu của hàm số f nếu tồn tại một khoảng (a;b)
K
chứa điểm x0 sao cho f(x) > f(x0), x (a;b) \{x0}
→ Khi đó f(x0) được gọi là giá trị cực tiểu của hàm số f.
Chú ý:
1) Điểm cực đại (cực tiểu) x0 được gọi chung là điểm cực trị. Giá trị cực đại (cực
tiểu) f(x0) của hàm số được gọi chung là cực trị. Hàm số có thể đạt cực đại hoặc
cực tiểu tại nhiều điểm trên tập hợp K.
2) Nói chung, giá trị cực đại (cực tiểu) f(x 0) không phải là giá trị lớn nhất (nhỏ
nhất) của hàm số f trên tập K; f(x0) chỉ là giá trị lớn nhất (nhỏ nhất) của hàm số f
trên một khoảng (a;b) chứa x0.
3) Nếu x0 là một điểm cực trị của hàm số f thì điểm (x0; f(x0)) được gọi là điểm
cực trị của đồ thị hàm số f.
skkn
4
2.3.1.2. Một số định lý về cực trị của hàm số
Định lí 1
Giả sử hàm số f đạt cực trị tại điểm x 0. Khi đó, nếu f có đạo hàm tại điểm x 0 thì
f’(x0) = 0.
Chú ý:
1) Điều ngược lại có thể khơng đúng. Đạo hàm f’ có thể bằng 0 tại điểm
x0 nhưng hàm số f không đạt cực trị tại điểm x0.
2) Hàm số có thể đạt cực trị tại một điểm mà tại đó hàm số khơng có đạo hàm.
Điều kiện đủ để hàm số đạt cực trị
Định lí 2
a) Nếu f’(x) đổi dấu từ âm sang dương khi x đi qua điểm x 0 (theo chiều tăng) thì
hàm số đạt cực tiểu tại x0.
b) Nếu f’(x) đổi dấu từ dương sang âm khi x đi qua điểm x 0 (theo chiều tăng) thì
hàm số đạt cực đại tại x0.
Định lí 3
Giả sử hàm số f có đạo hàm cấp một trên khoảng (a;b) chứa điểm x 0, f’(x0) = 0
và f có đạo hàm cấp hai khác 0 tại điểm x0.
a) Nếu f’’(x0) < 0 thì hàm số f đạt cực đại tại điểm x0.
b) Nếu f’’(x0) > 0 thì hàm số f đạt cực tiểu tại điểm x0.
c) Nếu f’’(x0) = 0 thì ta chưa thể kết luận được, cần lập bảng biến thiên hoặc
bảng xét dấu đạo hàm.
2.3.1.3. Quy tắc tìm Cực trị của hàm số
* Quy tắc 1:
Bước 1. Tìm tập xác định
của hàm số.
Bước 2. Tính đạo hàm
Tìm các điểm tại đó
khơng xác định.
Bước 3. Lập bảng biến thiên.
Bước 4. Từ bảng biến thiên suy ra các điểm cực trị
* Quy tắc 2:
Bước 1. Tìm tập xác định
của hàm số.
Bước 2. Tính đạo hàm
Giải phương trình
bằng 0 hoặc
và kí hiệu
là các nghiệm của nó.
Bước 3. Tính
và
Bước 4. Dựa vào dấu của
suy ra tính chất cực trị của điểm
+ Nếu
thì hàm số đạt cực đại tại điểm
+ Nếu
thì hàm số đạt cực tiểu tại điểm
skkn
5
2.3.2. Các dạng toán và phương pháp giải
2.3.2.1. Dạng 1: Tìm cực trị dựa vào bảng biến thiên và đồ thị của hàm số
hoặc đạo hàm của hàm số đó .
Trong dạng tốn này này giáo viên cần ơn lại định nghĩa về cực trị của hàm
số nhằm giúp học sinh có kỹ năng nhanh khi giải các bài tốn trắc nghiệm về
đọc bảng biến thiên hay đồ thị, đây là một trong những dạng toán ở mức độ nhận
biết hoặc thơng hiểu và rất hay có trong đề thi THPT Quốc gia.
Ví dụ 1 : Cho hàm số
có bảng biến thiên như sau:
Hàm số đạt cực đại tại:
A.
.
B.
.
C.
.
D.
.
Lời giải : Chọn C
Hàm số
xác định tại
,
và đạo hàm đổi dấu từ
sang
Ví dụ 2 : Cho hàm số
xác định, liên tục trên đoạn
và có đồ thị
là đường cong trong hình vẽ bên. Hàm số đạt cực đại tại điểm nào dưới đây
A.
.
B.
.
C.
.
D.
Lời giải :Chọn B
Từ đồ thị ta thấy hàm số đạt cực đại tại
skkn
6
Nhận xét :
Với dạng toán học sinh rất dễ nhầm lẫn đáp án D là đáp án đúng , vì nhiều học
sinh trung bình dễ ngộ nhận giá trị cực đại là giá trị lớn nhất, do đó giáo viên
cần hướng dẫn kỹ để học sinh không bị mắc sai lầm khi làm các bài tương tự.
2.3.2.2. Dạng 2: Tìm cực trị khi biết hàm số hoặc đạo hàm của hàm số .
Phương pháp giải : Sử dụng hai quy tắc tìm cực trị của hàm số của hàm số,
ngồi ra với các bài toán trắc nghiệm trong đề thi THPT Quốc gia, giáo viên có
thể hướng dẫn cho học sinh sử dụng máy tính để làm bài .
Ví dụ 3 : Cho hàm số
A. Cực tiểu của hàm số bằng
C. Cực tiểu của hàm số bằng
Lời giải :Chọn D
. Mệnh đề nào dưới đây đúng?
B. Cực tiểu của hàm số bằng
D. Cực tiểu của hàm số bằng
* Cách 1.
Ta có:
;
Lập bảng biến thiên. Vậy hàm số đạt cực tiểu tại
và giá trị cực tiểu bằng 2.
* Cách 2.
Ta có
;
. Khi đó:
;
.
Nên hàm số đạt cực tiểu tại
và giá trị cực tiểu bằng .
Nhận xét : Trong ví dụ trên cách 2 tuy có ngắn gọn hơn, tuy nhiên việc tính đạo
hàm cấp 2 thì lại gặp khó khăn cho nhiều học sinh ở mức độ trung bình. Vì vậy
ở ví dụ này giáo viên nên định hướng cho học sinh sử dụng cách 1 để làm bài
Ví dụ 4 : Cho hàm số
có đạo hàm
điểm cực trị của hàm số đã cho là
A. .
B. .
. Số
C. .
D.
.
Lời giải : Chọn B
Ta có:
.
Bảng xét dấu:
skkn
7
Dựa vào bảng xét dấu nhận thấy hàm số
Ví dụ 5: Cho hàm số
có
điểm cực trị.
là một nguyên hàm của hàm số
A. .
B.
. Khi đó số điểm cực trị của hàm số
.
C. .
D.
là:
.
Lời giải : Chọn D
Ta có:
.
.
Bảng biến thiên của
Vậy hàm số
:
có 1 cực đại và 1 cực tiểu, nghĩa là có 2 cực trị.
Nhận xét : Đây là bài tốn ở dạng thơng hiểu, nhưng nhiều học sinh không biết
phân biệt nghiệm đơn và nghiệp kép và cách xét dấu của đạo hàm qua nghiệm
kép dẫn đến kết luận sai về số cực trị của hàm số. Vì vậy qua bài toán này giáo
viên cần chỉ rõ cho học sinh biết để tránh sự sai sót khơng đáng có này.
Ví dụ 6: Hàm số
. Hàm số
A.
có đạo hàm
,
có tất cả bao nhiêu điểm cực tiểu?
B.
C.
D.
Lời giải : Chọn D
Ta có:
Vì
có
nghiệm bội lẻ và hệ số a dương nên có
skkn
cực tiểu.
8
Nhận xét : Trong ví dụ 6 là bài tốn chỉ ở mức độ thông hiểu tuy nhiên nhiều
học sinh chỉ biết rằng hàm số đó có 2021 cực trị nhưng lại gặp khó khăn khi xác
định số điểm cực tiểu , cực đại của hàm số. Do đó giáo viên cần nhấn mạnh cho
học sinh biết với các hàm số đa thức khi hệ số a dương thì số điểm cực tiểu
nhiều hơn số điểm cực đại và ngược lại, từ đó giúp học sinh cảm thấy tự tin khi
gặp các bài tốn tương tự.
2.3.2.3. Dạng 3: Tìm giá trị của tham số để hàm số đạt cực trị tại điểm x0.
Phương pháp :
Bước 1. Tính
Bước 2. Giải phương trình
Bước 3. Thế
vào
nếu giá trị
Ví dụ 7 : Tìm giá trị thực của tham số
A.
Lời giải :Chọn C
để hàm số:
đạt cực đại tại
C.
B.
Ta có
;
Hàm số
.
D.
.
đạt cực đại tại
khi và chỉ
khi:
.
Vậy m = 5 là giá trị cần tìm.
Ví dụ 8 : Tìm tất cả các giá trị của tham số
đạt cực tiểu tại
.
A.
.
B.
.
C.
để hàm số
.
D.
.
Lời giải : Chọn A
skkn
9
;
.
Hàm số đạt cực tiểu tại
.
Nhận xét : Thông thường với các bài toán này ta nên sử dụng quy tắc 2 để giải
quyết bài toán được thuận lợi nhất,tuy nhiên trong ví dụ 8 khi tính đạo hàm
khơng cịn chứa tham số . Vì vậy học sinh có thể làm theo quy tắc 1 .
2.3.2.4. Dạng 4: Tìm giá trị của tham số để hàm số có n cực trị hoặc khơng
có cực trị.
Trong dạng tốn này ta chỉ nghiên cứu các bài toán liên quan đến hàm số bậc 3
và bậc 4 dạng trùng phương:
Phương pháp : Hàm số có
cực trị
có
nghiệm phân biệt.
Xét hàm số bậc ba
Hàm số có hai điểm cực trị khi
Hàm số khơng có cực trị khi
vơ nghiệm hoặc có nghiệm kép.
Xét hàm số bậc bốn trùng phương
Hàm số có ba cực trị khi
Hàm số có
Ví dụ 9: Tìm tất cả các giá trị thực của tham số
cực trị khi
để hàm số
khơng có cực đại?
A.
B.
C.
D.
Lời giải : Chọn D
TH1: Nếu
TH2: Nếu
. Suy ra hàm số không có cực đại.
.Để hàm số khơng có cực đại thì
=>
.
.
Ví dụ 10 :Tìm tất cả các giá trị của tham số thực
để hàm số
khơng có cực trị
A.
.
Lời giải : Chọn D
. B.
.
skkn
C.
.
D.
10
Ta có
+ Nếu
.
.
. Hàm số khơng có cực trị.Do đó
+ Nếu
(chọn) (1).
.
Hàm số khơng có cực trị
khơng đổi dấu
(do
)
(2).
Kết hợp (1) và (2) ta được
.
Nhận xét :
Để làm tốt dạng tốn này giáo viên cần ơn lại cho học sinh các kiến thức hàm
số bậc 3 và hàm số bậc 4, điều kiện để hàm số có cực trị , số lượng cực tiểu và
cực đại trong bài toán và chú ý rằng đối với hàm số bậc 4 dạng trùng phương khi
hệ số a dương thì số cực tiểu nhiều hơn số cực đại và ngược lại .
2.3.2.5. Dạng 5 : Phương trình đường thẳng đi qua hai điểm cực trị
Phương pháp :
Phương trình hai đường thẳng đi qua 2 điểm cực trị của hàm số bậc ba là phần
dư của phép chia của cho
Phân tích (bằng cách chia đa thức cho
:
Đường thẳng qua 2 điểm cực trị là
Hoặc tìm 2 điểm cực trị sau đó viết phương trình đường thẳng đi qua 2 điểm đó.
Ví dụ 11 : Đồ thị hàm số
nào dưới đây thuộc đường thẳng
có hai cực trị
và
. Điểm
?
A.
B.
C.
D.
Lời giải : Chọn B
Cách 1 : Sử dụng quy tắc tìm 2 điểm cực trị của hàm số, sau đó viết phương
trình đường thẳng đi qua 2 điểm đó
=> kết quả
Cách 2 : Ta có:
chia
Như thế điểm
cho
thuộc đường thẳng
ta được số dư là
.
.
Ví dụ 12: Tìm giá trị tham số
để đường thẳng
vng góc với đường thẳng đi qua hai điểm cực trị của đồ thị hàm số
.
A.
Lời giải :Chọn B
B.
C.
skkn
D.
11
Đường thẳng qua hai điểm cực trị có phương trình
vng góc với
khi và chỉ khi
.
Ví dụ 13 : Tìm tất cả các giá trị của tham số
để đồ thị hàm số
có hai điểm cực trị và điểm
đường thẳng đi qua hai điểm cực trị của đồ thị.
A.
B.
nằm trên
C.
D.
Lời giải :Chọn C
Ta có
, để hàm số có hai điểm cực trị thì phương trình
có hai nghiệm phân biệt
Phân tích
nên phương trình đường
thẳng đi qua hai điểm cực trị là
đường thẳng này đi qua
Theo giả thiết,
nên
(thỏa mãn điều kiện
).
Nhận xét : Trong dạng tốn này học sinh có thể chọn một trong hai cách để làm
và tùy thuộc vào từng bài toán, nên chọn cách nào cho phù hợp. Giáo viên cần
ôn tập lại cho học sinh cách chia đa thức cho đa thức .
2.3.2.6. Dạng 6: Bài tốn tìm cực trị của hàm số chứa dấu giá trị tuyệt đối
Bài toán: Đồ thị hàm số
có bao nhiêu điểm cực trị
(Áp dụng định nghĩa).
Số nghiệm của
chính là số giao điểm của đồ thị
. Còn số nghiệm của
suy ra
là số cực trị của hàm số
. Vậy tổng số nghiệm bội lẻ của
Ví dụ 14: Cho đồ thị
và trục hồnh
và
, dựa vào đồ thị
chính là số cực trị cần tìm.
có hình vẽ bên.
skkn
12
Tất cả các giá trị của tham số
để hàm số
có ba điểm cực trị là:
A.
hoặc
.
B.
C.
hoặc
.
D.
hoặc
Giải
Cách 1:
Do
là hàm số bậc ba
=>
có ba điểm cực trị
hàm số
có
Đáp án A
Cách 2:
Ta có
=
Để tìm cực trị của hàm số
, ta tìm
thỏa mãn
hoặc
khơng xác định.
Dựa vào đồ thị, suy ra hàm số có 2 điểm cực trị
Suy ra (1) có hai nghiệm
trái dấu.
trái dấu.
skkn
13
Vậy để đồ thị hàm số có 3 cực trị thì (2) có một nghiệm khác
.
Số nghiệm của (2) chính là số giao điểm của đồ thị
và đường thẳng
Do đó để (2) có một nghiệm thì dựa vào đồ thị ta có điều kiện:
Đáp án.
Chú ý: Nếu
A.
là cực trị của hàm số
thì
hoặc khơng
tồn tại
.
Trong 2 cách vừa trình bày thì cách 1 có vẻ đơn giản hơn, tuy nhiên nếu học
sinh nắm không chắc chắn về phép tịnh tiến đồ thị và đồ thị của hàm số trị tuyệt
đối thì rất khó để làm. Giáo viên nên định hướng cho học sinh thực hiện theo
cách 2 để có thể xử lý được tất cả các bài tốn dạng này.
Ví dụ 14 : Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số
có
A.
Lời giải: Chọn C
Do hàm số
điểm cực trị?
B.
Ta có:
.
để hàm số
C.
D.
.;
có ba điểm cực trị nên
Phương trình
hoặc
có
có 4 nghiệm
Vậy có giá trị nguyên thỏa đề bài là
2.3.2.7. Dạng 7: Bài tốn tìm cực trị của hàm số hợp
Bài tốn: Cho hàm số
hoặc
điểm cực trị khi
.
.
(Đề có thể cho bằng hàm số, đồ thị, bảng biến
thiên của
). Tìm số điểm cực trị của hàm số
một hàm số đối với
skkn
trong đó là
14
Ta thực hiện phương pháp tương tự xét số điểm cực trị của hàm số
Bước 1. Tính đạo hàm
Bước 2. Giải phương trình
Bước 3.Tìm số nghiệm đơn và bội lẻ hoặc các điểm mà
Kết luận
Ví dụ 15 : Cho hàm số
xác định trên
khơng xác định.
và hàm số
thị như hình vẽ. Tìm số điểm cực trị của hàm số
có đồ
.
y
2
-2
A.
Lời giải : Chọn D
Quan sát đồ thị
số
Ta có
Mà
O
B.
x
1
C.
D.
ta có đổi dấu từ âm sang dương qua
có một điểm cực trị là
nên hàm
.
.
là nghiệp kép, còn các nghiệm còn lại là nghiệm đơn nên hàm số
có ba cực trị.
Ví dụ 16:Cho hàm số bậc bốn
của hàm số
A. .
Lời giải : Chọn C
có đồ thị như hình bên. Số điểm cực trị
là
B. .
skkn
C.
.
D.
.
15
Từ đồ thị ta có bảng biến thiên của hàm số
0
như sau
0
Ta có
Cho
Xét hàm số
Bảng biến thiên
. Cho
Ta có đồ thị của hàm
Từ đồ thị ta thấy:
như sau
Đường thẳng
cắt đồ thị hàm số
tại 1 điểm.
Đường thẳng
cắt đồ thị hàm số
tại 3 điểm.
Đường thẳng
cắt đồ thị hàm số
tại 1 điểm.
Như vậy phương trình
có tất cả 7 nghiệm đơn phân biệt.
Vậy hàm số
có 7 cực trị.
Nhận xét : Đây là các bài tốn ở mức độ vận dụng cao , ngồi việc học sinh
nắm chắc các vấn đề về cực trị của hàm số thì giáo viên cần phải ơn tập lại cho
học sinh kỹ năng tính đạo hàm của hàm số hợp và sự tương giao của các đồ thị
hàm số.
2.3.2.7.Củng cố lại kiến thức, kỹ năng làm bài toán về cực trị của hàm số
thông qua buổi thảo luận.
skkn
16
Giáo viên tổ chức một vài buổi thảo luận trong đó giáo viên giao nhiệm vụ
cho từng nhóm chuẩn bị trước ở nhà, nên chia thành 5 nhóm và năng lực học tập
ở các nhóm là tương đương nhau.
Nhóm 1: Giải quyết các bài tốn vận dụng quy tắc tìm cực trị của hàm số.
Nhóm 2: Giải quyết các bài toán về hàm số trị tuyệt đối, hàm hợp về cực trị của
hàm số.
Nhóm 3: Giải quyết các bài tốn tìm tham số m về các vấn đề cực trị của hàm số
thỏa mãn điều kiện cho trước.
Nhóm 4: Giải quyết các bài toán dựa vào đồ thị của hàm số y= f'(x) để xác định
xác định cực trị của hàm số.
Buổi thảo luận được tiến hành theo trình tự như sau:
- Đầu tiên một nhóm lên trình bày, phát kết quả của nhóm cho các nhóm
khác.
- Tiếp theo, các nhóm khác đưa ra câu hỏi đối với nhóm vừa trình bày, đưa
ra
cách giải của nhóm.
- Giáo viên nhận xét và đưa ra kết luận cuối cùng và yêu cầu các em học
sinh
ghi nhận.
- Giáo viên có thể trao thưởng cho các nhóm hồn thành tốt nhiệm vụ, có
thể
thưởng điểm cao hoặc những món q ý nghĩa để khích lệ học sinh.
- Giáo viên nhận xét từng học sinh trong sự chuẩn bị và tiếp thu kiến thức.
Buổi thảo luận tiếp theo thì u cấu của các nhóm được đổi cho nhau.
2.3.3. Một số bài tập tham khảo
Câu 1: Cho hàm số
có bảng biến thiên như sau:
Giá trị cực tiểu của hàm số đã cho bằng
A. .
B. .
C. .
D.
.
Câu 2 : Cho hàm số có đồ thị như hình vẽ bên. Số điểm cực trị của hàm số đã
cho là:
A.
B.
C.
skkn
D.
17