Chuyên đề hàm số GV. Đỗ Văn Thọ
1
TIỆM CẬN HÀM SỐ
1. Tiệm cận ngang:
Định nghĩa: Đường thẳng
0
y y
được gọi là đường tiệm cận ngang của đồ thị hàm
số
y f x
nếu ít nhất một trong các điều kiện sau được thỏa mãn:
0 0
lim
x
f x y
hoặc
0 0
lim
x
f x y
* Nhận xét:
- Xét hàm số
f x
y f x
g x
(khi hàm số không có mẫu ta xem như
1
g x
).
Nếu bậc của
g x
lớn hơn hoặc bằng bậc của
f x
thì hàm số có tiệm cận ngang.
Nếu bậc của
g x
lớn hơn bậc của
f x
thì ta có tiệm cận ngang là đường thẳng
0
y
- Đồ thị hàm số
2
, 0
y p ax bx c mx n a
có tiệm cận ngang (tính giới hạn
này ta có thể sử dụng bằng cách nhân, chia cho lượng liên hợp…)
2. Tiệm cận đứng:
Định nghĩa: Đường thẳng
0
x x
được gọi là tiệm cận đứng của hàm số
y f x
nếu ít nhất một trong các điều kiện sau được thỏa mãn:
0 0
lim ;lim
x x x x
f x f x
0 0
lim ;lim
x x x x
f x f x
* Nhận xét: Thông thường tại những điểm
0
x x
làm cho hàm số
y f x
không
xác định thì tiệm cận đứng là đường thẳng
0
x x
. Tuy nhiên vẫn có một số trường
hợp thì tại
0
x x
hàm số không xác định nhưng vẫn không có tiệm cận đứng.
Ví dụ:
2
4 3
1
x x
y f x
x
hàm số không xác định tại
1
x
nhưng đường thẳng
1
x
không phải là tiệm cận đứng. Vì:
2
1 1 1
2
1 1 1
1 3
4 3
lim lim lim 2
1 1
1 3
4 3
lim lim lim 2
1 1
x x x
x x x
x x
x x
f x
x x
x x
x x
f x
x x
Chuyên đề hàm số GV. Đỗ Văn Thọ
2
3. Tiệm cận xiên:
Đường thẳng
y ax b
được gọi là tiệm cận xiên của hàm số
y f x
nếu thỏa
mãn các điều kiện sau:
lim
x
f x
a
x
với
0
a
lim 0
x
b f x ax
* Nhận xét:
- Nếu hàm số
y f x
được cho ở dạng
h x
y f x ax b
g x
trong đó
lim 0
x
h x
g x
thì đường thẳng
y ax b
là đường tiệm cận xiên
- Nếu
lim 0
x
f x
a
x
thì hàm số không có tiệm cận xiên
- Hàm số
2
, 0
y ax bx c a
Nếu
0
a
đồ thị hàm số không có tiệm cận
Nếu
0
a
đồ thị hàm số có tiệm cận xiên
2
b
y a x
a
khi
x
và
2
b
y a x
a
khi
x
- Đồ thị hàm số
p x
y
q x
. Nếu bậc của
p x
lớn hơn bậc của
q x
một bậc thì ta
chia đa thức
p x
cho
q x
khi đó ta sẽ chuyển hàm số
p x r x
y mx n
q x q x
trong đó bậc của
r x
nhỏ hơn bậc của
q x
và
lim 0
x
r x
q x
thì đường thẳng
y mx n
là đường tiệm cận xiên
- Nếu đồ thị hàm số
p x
y
q x
có bậc của
q x
lớn hơn hoặc bằng bậc của
p x
thì
hàm số không có tiệm cận xiên
Chuyên đề hàm số GV. Đỗ Văn Thọ
3
BÀI TẬP
Bài 1: Tìm các đường tiệm cận của các hàm số sau
1.
3 2
2
x
y
x
2.
2 5
3 1
x
y
x
3.
1
1
5
y x
x
4.
2
2 6 1
3 1
x x
y
x
5.
2
2 3
4
x
y
x
6.
2
4
8
x
y
x
Bài 2: Tìm các đường tiệm cận của đồ thị hàm số sau
1.
3
2 4
2 3
1
x
y x
x
2.
3
2
2
2
x
y
x x
3.
3
2
2 4
4
x x
y
x
4.
2
2
2
2 3
x x
y
x x
Bài 3: Tìm các đường tiệm cận của đồ thị hàm số sau
1.
2
2
3
x
y
x
2.
2
4 3 2
y x x x
3.
2
3 4
y x x
Bài 4: Tìm các đường tiệm cận của đồ thị hàm số
1.
2 1
2
x
y
x
2.
2
1
1
x x
y
x
3.
2
1
x
y
x
4.
2
1 1
y x
5.
3 2
3 4
x
y
x
6.
2
4 5
y x x x
7.
2
2 3 4
5 2
x x
y
x
8.
2
5 1
2
x x
y
x
9.
2
2 2
y x x
10.
2
1
y x x
11.
2
4
x
y x
x
Bài 5: Tùy theo giá trị của tham số m. Hãy tìm tiệm cận của đồ thị hàm số sau:
1.
3
1
1
x
y
mx
2.
2
4
1 2
4
m x m
y
mx
Bài 6: Tìm m để hàm số
1
y mx
x
có cực trị và khoảng cách từ điểm cực tiểu của
hàm số đã cho đến đường tiệm cận xiên của nó bằng
2
17
Chuyên đề hàm số GV. Đỗ Văn Thọ
4
Bài 7: Tìm m để hàm số
2
1
1
mx mx m
y
x
có cực trị và khoảng cách từ điểm cực
tiểu của hàm số đã cho đến đường tiệm cận xiên của nó bằn
1
2
Bài 8: Cho hàm số. Tìm m để khoảng cách từ gốc O đến TCX hoặc TCN là nhỏ nhất
1.
2 2 2
2 3
1
mx m m x m
y
x
2.
2 2
2 4 3
1
x m x m m
y
mx
KHẢO SÁT VÀ VẼ ĐỒ THỊ HÀM SỐ
Các bước thực hiện:
1. Tìm tập xác định
2. Chiều biến thiên
- Tìm các giới hạn
lim
x
y
. Hoặc các đường tiệm cận (nếu có)
- Tính
'
y
. Xét dấu
'
y
. Suy ra chiều biến thiên và các điểm cực trị
- Lập BBT
3. Vẽ đồ thị
- Tính
''
y
tìm điểm uốn (nếu có)
- Điểm đặc biệt: Tìm giao điểm của đồ thị với 2 trục
;
Ox Oy
- Vẽ các đường tiệm cận (nếu có)
- Vẽ đồ thị và nhận xét
BÀI TẬP
Bài 1: Khảo sát các hàm số sau
1)
3 2
3
y x x
2)
2
1 2
y x x 3)
3
1
y x
4)
3
6
y x x
5)
2
3
y x x
6)
3 2
4 4
y x x x
7)
3
3
y x x
8)
3 2
4 4
y x x x
9)
3
6
y x x
10)
3
1
y x x
11)
3 2
3 3 1
y x x x
12)
3
1
y x
Bài 2: Khảo sát các hàm số sau:
1)
4 2
2
y x x
2)
2 4
2
y x x
3)
4
1
y x
4)
4 2
2 1
y x x
5)
4 2
y x x
6)
2 2
2 2
y x x
Chuyên đề hàm số GV. Đỗ Văn Thọ
5
7)
4 2
4 1
y x x
8)
4
2
3 1
2
x
y x
9)
4 2
2
y x x
10)
4 2
2 2
y x x
11)
4
1
y x
12)
4 2
2
y x x
Bài 3: Khảo sát các hàm số sau:
1)
2
2
x
y
x
2)
2
1
x
y
x
3)
4
4
y
x
4)
2
y
x
5)
2
2 1
x
y
x
6)
3
1
1
y
x
Bài 4: Khảo sát các hàm số sau:
1)
2
1
x
y
x
2)
1
3
1
y x
x
3)
2
2
1
x x
y
x
4)
1
1
2
y x
x
5)
2
2
1
x
y
x
6)
2
1
x
y
x
7)
2
1
x
y
x
8)
2
5 6
1
x x
y
x
9)
2
2 15
3
x x
y
x
10)
2
3 1
2
x x
y
x
11)
2
3 1
2
x x
y
x
12)
2
2 15
3
x x
y
x
MỘT SỐ BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN KHẢO SÁT HÀM SỐ
* Vấn đề 1: Giao điểm giữa hai đồ thị
Cho hai đường cong
:
C y f x
và
' :
C y g x
. Phương trình hoành độ
giao điểm của (C) và (C’) có dạng
f x g x
(1).
Số nghiệm của phương trình (1) tương ứng với số giao điểm của (C) và (C’)
Bài tập
Bài 1: Cho hàm số
3
2 1 1
y x m x
(C)
a. Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số với
2
m
b. Với giá trị nào của m thì đồ thị hàm số đã cho cắt trục hoành tại ba điểm phân
biệt
Bài 2: Cho hàm số
2
y x m x m
(C). Chứng minh rằng đường thẳng (d):
1
y kx k
luôn cắt đồ thị hàm số tại một điểm cố định
Chuyên đề hàm số GV. Đỗ Văn Thọ
6
ĐS:
1;1
M
Bài 3: Cho hàm số
3 4
1
x
y
x
. Xác định a để đường thẳng
: 3
d y ax
không cắt
đồ thị hàm số
ĐS:
28 0
a
Bài 4: Cho hàm số
2
4 3
2
x x
y
x
. Tìm k để đồ thị hàm số cắt đường thẳng
: 1
d y kx
tại hai điểm phân biệt
ĐS:
1
k
Bài 5: Cho hàm số
3 2
3 1
y x x
a. Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số
b. Đường thẳng đi qua điểm
3;1
A và có hệ số góc bằng k. Xác định k để
đường thẳng đó cắt đồ thị tại 3 điểm phân biệt
ĐS:
0 9
k
Bài 6: Cho hàm số
3 2
3
y x x
a. Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số
b. Gọi (d) là đường thẳng qua O và có hệ số góc k. Tìm k để đường thẳng (d) cắt
đồ thị hàm số tại 3 điểm phân biệt
0;0
O , A và B
Bài 7: Cho hàm số
2
4 1
y x x
(C)
a. Khảo sat sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số
b. Gọi
A C Oy
, (d) là đường thẳng qua A và có hệ số góc k. Tìm k để (d)
cắt (C) tại 3 điểm phân biệt A, B và C
Bài 8: Cho hàm số
3 2
2 2 5 2 2 1
y m x m x x m
a. Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số với
3
2
m
b. Xác định m để đồ thị hàm số
C
cắt trụ hoành tại đúng một điểm
ĐS:
2
m
Bài 9: Cho hàm số
4 2
1 2 1
y m x mx m
a. Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số với
2
m
b. Tìm m để đồ thị hàm số cắt
Ox
tại 4 điểm phân biệt
c. Tìm m để hàm số có đúng một cực trị
Chuyên đề hàm số GV. Đỗ Văn Thọ
7
ĐS: b)
1 2
;1 \
2 3
m
c)
,0 1;m
* Vấn đề 2: Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số
Dạng 1: Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số
y f x
tại điểm
0 0
;
M x y
- Tính
' '
y f x
rồi tính
0
'
f x
- Viết PTTTT:
0 0 0
'
y y f x x x
Dạng 2: Viết phương trình tiếp tuyến biết hệ số góc k cho trước
- Tính
'
f x
- Hệ số góc của tiếp tuyến
0 0
'
k f x x
và
0
y
trong đó
0 0
;
M x y
là
tọa độ tiếp điểm
- PTTT có dạng
0 0
y k x x y
Dạng 3: Viết phương trình tiếp tuyến đi qua điểm
;
A A
A x y
cho trước
* Cách 1:
- Giả sử hoành độ tiếp điểm là
0
x x
, khi đó PTTT có dạng:
0 0 0
: '
d y f x x x f x
- Điểm
0 0 0
; '
A A A
A x y d y f x x x f x
0 0
x y
PTTT
* Cách 2:
- Phương trình đường thẳng (d) đi qua
;
A A
A x y
có dạng:
:
A A
d y k x x y
- Đường thẳng (d) tiếp xúc với đồ thị hàm số khi hệ sau có nghiệm
'
A A
f x k x x f x
k
f x k
tiếp tuyến
Dạng 4: Tìm điểm để từ đó kẻ được m tiếp tuyến đến đồ thị
- Giả sử
0 0
;
A x y
là điểm cần tìm. Phương trình đường thẳng đi qua
0 0
;
A x y
với hệ số góc k có dạng:
:
A A
d y k x x y
- Đường thẳng (d) tiếp xúc với đồ thị (C) khi hệ sau có nghiệm:
Chuyên đề hàm số GV. Đỗ Văn Thọ
8
'
A A
f x k x x y
f x k
Khi đó PTTT có dạng
'
A A
f x f x x x y
(1)
- Khi đó số nghiệm phân biệt của (1) là số tiếp tuyến kẻ được từ A đến đồ thị
(C)
Ví dụ: Viết PTTT đi qua
2;0
A đến (C)
3
6
y x x
Hướng dẫn:
- Gọi (d) là PTTT đi qua
2;0
A và có hệ số góc k có dạng:
0 2 2
y k x y kx k
- Phương trình hoành độ giao điểm chung của (C) và (d) là:
3
2
6 2
3 1
x x k x
x k
- Giải hệ trên tìm được
2 11
k k
- Vậy có hai tiếp tuyến với (C) đi qua A(2;0)
1
2
: 2 4
: 11 22
d y x
d y x
BÀI TẬP
Bài 1: Viết PTTT của đồ thị hàm số
3
2
2 3 1
3
x
y x x
. Biết rằng tiếp tuyến
song song với đường thẳng
3
y x
Bài 2: Cho hàm số
4 2
1 5
2 1
4 4
y m x m x m
. Tìm m để tiếp tuyến của
đồ thị tại điểm có hoành độ
1
x
vuông góc với đường thẳng
2 3
y x
Bài 3: Cho (C)
3 2
3 2
y f x x x
. Viết PTTT với (C), biết tiếp tuyến vuông
góc với
5 3 4 0
y x
Bài 4: Cho (C)
3 2
2 3 12 5
y f x x x x
a. Viết PTTT với (C). Biết tiếp tuyến song song với
6 4
y x
b. Viết PTTT với (C). Biết tiếp tuyến này vuông góc với
1
2
3
y x
Chuyên đề hàm số GV. Đỗ Văn Thọ
9
Bài 5: Viết PTTT đi qua
2
; 1
3
A
đến
3
3 1
y x x
Bài 6: Có bao nhiêu tiếp tuyến qua
1; 4
A
đến đồ thị (C):
3 2
2 3 5
y x x
Bài 7: Cho hàm số
4 2
2 3
y f x x x
(C). Tìm trên (C) những điểm mà tiếp
tuyến với (C) tại điểm đó song song tiếp tuyến với (C) tại điểm A(1;2)
ĐS: M(0;3)
Bài 8: Cho hàm số
4 2
2 3 *
y f x x x . Tìm trên đường thẳng
2
y
những điểm mà qua đó ta kẻ được 4 tiếp tuyến phân biệt với đồ thị (C) của hàm số
(*)
ĐS: Không tồn tại điểm
Bài 9: Cho hàm số
3 2
3 3
y x x
. Tìm trên đường thẳng những điểm mà qua đó
kẻ được 3 tiếp tuyến phân biệt với đồ thị (C) của hàm số
HD: Gọi
; 1
M a
;
1
5
2
3
a
a
Bài 10: Cho hàm số
3 2
3 3
y x x C
. Tìm trên đồ thị (C) những điểm mà qua
đó kẻ đúng một tiếp tuyến với đồ thị (C)
ĐS: M(1;1)
Bài 11: Viết PTTT với đồ thị hàm số
3 2
3 2
y x x
, biết tiếp tuyến song song
với đường thẳng (d):
9 7
y x
ĐS:
9 25
y x
Bài 12: Cho
2
1 6
:
m
m x m
C y f x
x m
. Định m để tiếp tuyến với (C) tại
điểm trên (C) có hoành độ bằng 2 song song với đường thẳng (d):
3
y x
ĐS: Không tồn tại
Bài 13: Cho hàm số
2
3 1
m x m m
y
x m
(C). Định m để tại giao điểm của đồ
thị (C) với trục Ox, tiếp tuyến đó song song với đường thẳng (d):
1
y x
ĐS:
2
1
;0 ;
3 1 5
m m
A m
m
Chuyên đề hàm số GV. Đỗ Văn Thọ
10
Bài 14: Cho hàm số
3 2
3 2
y f x x x
(C). Tìm trên đường thẳng
2
y
những điểm mà qua đó kẻ được 2 tiếp tuyến với (C) vuông góc với nhau
ĐS:
1
;2
9
M
Bài 15: Cho hàm số
2
2 3
1
x x
y
x
(C). Tìm trên đường thẳng
2
y
những điểm
mà qua đó kẻ được 2 tiếp tuyến với (C) vuông góc với nhau
ĐS: M(-1;2)
Bài 16: Cho hàm số
2
2 3
1
x x
y
x
(C). Tìm tập hợp những điểm M trong mặt
phẳng tọa độ Oxy mà qua M kẻ được 2 tiếp tuyến với (C) vuông góc với nhau
ĐS: Tập hợp các điểm M là đường tròn
2
2
1 8
x y
với
1;
x x y
Bài 17: Cho hàm số
1
1
1
m
y f x x
x
(C). Tìm điều kiện cần và đủ của m
để trên mặt phẳng tọa độ tồn tại ít nhất một điểm sao cho từ đó kẻ được 2 tiếp
tuyến với (C) và 2 tiếp tuyến này vuông góc với nhau
ĐS:
1
m
Bài 18: (ĐHAN - 1997)
Cho
3 2
2
x
y
x
(C). Viết PTTT của (C) có hệ số góc bằng 4. Tìm tọa độ tiếp điểm
ĐS:
4 3
y x
và
4 19
y x
Bài 19: (Khối D - 2010):
Cho (C)
4 2
6
y x x
. Viết PTTT của (C), biết tiếp tuyến này vuông góc với
đường thẳng
1
1
6
y x
ĐS:
6 10
y x
Bài 20: (ĐHNTHCM)
Cho (C):
3 2
3 9 5
y x x x
. Viết PTTT của (C) sao cho nó có hệ số góc nhỏ
nhất
ĐS:
12 4
y x
Bài 21: (Khối D - 2007)
Chuyên đề hàm số GV. Đỗ Văn Thọ
11
Cho (C)
2
1
x
y
x
. Tìm M thuộc (C), biết tiếp tuyến của (C) tại M cắt Ox, Oy tại
A, B sao cho
1
4
OAB
S
ĐS:
1 2
1
1;1 ; ; 2
2
M M
Bài 22: (Khối A - 2009)
Cho (C)
2
2 3
x
y
x
. Viết PTTT (d) của (C), biết (d) cắt Ox ở A, cắt Oy ở B sao
cho
OAB
tại tại O
ĐS:
2
y x
Bài 23: (ĐHQG - Khối A - 1988)
Cho (C)
1
1
x
y
x
. Tìm A thuộc Oy mà từ đó kẻ được đúng một tiếp tuyến đến (C)
ĐS:
0; 1
A
Bài 24: Cho (C):
3
1
x
y
x
. Tìm M trên (C) để tiếp tuyến tại M song song với (d):
2
y x
ĐS:
3;3
M
Bài 25: Cho (C)
3 2
3 2
y x x
. Viết PTTT của (C) sao cho nó có hệ số góc lớn
nhất
ĐS:
3 3
y x
Chuyên đề hàm số GV. Đỗ Văn Thọ
12
HƯỚNG DẪN
* MỘT SỐ BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN KHẢO SÁT HÀM SỐ
Bài 1:
b) Phương trình hoành độ giao điểm:
3 2 2
2 1 1 0 1 1 2 1 0 1 1 2 0
x m x x x x m x x x x m
2
1
1 2 0 0
x
x x m g x
Hàm số cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt
0
g x
có hai nghiệm phân biệt
khác -1
3
0
8 3 0
8
1 0
3 2 0
3
2
m
m
g
m
m
Bài 2:
Phương trình hoành độ giao điểm của (C) và (d)
2 3 2
3 2
1 1 0
1 1 1 0
x m x m kx k x mx kx m k
x m x k x
2
2
2
1 1 1 1 1 0
1 1 0
1 1
1 1 0
x x x m x x k x
x x x mx m k
x y
x m x m k
Hàm số luôn cắt đồ thị tại điểm cố định
1;1
M
Bài 3:
Phương trình hoành độ giao điểm của (C) và (d):
2 2
3 4
3 3 4 3 1
1
3 4 3 3 7 0 *
x
ax x ax x
x
x ax ax x ax ax
(C) và (d) không cắt nhau
(*) vô nghiệm
* Trường hợp:
0
a
7 0
vô lý
0
a
(thỏa mãn) (1)
* Trường hợp:
0
a
thì
*
vô nghiệm
2
0 28 0 28 0
a a a
(2)
Từ (1) và (2),
28 0
a
thì (C) và (d) không cắt nhau
Bài 4:
Chuyên đề hàm số GV. Đỗ Văn Thọ
13
Phương trình hoành độ giao điểm của (C) và (d):
2
2 2
2
4 3
1 4 3 2 2
2
1 3 2 1 0 *
x x
kx x x kx x kx
x
k x k x
(C) và (d) cắt nhau tại hai điểm phân biệt
*
có 2 nghiệm phân biệt
2 2
2
1 0 1
10
1
0
4 8 5 0
3 2 4 1 0 4 1 1 0
k k
ka
k
k k
k k k
Bài 5:
Đường thẳng đi qua
3;1
A và có hệ số góc k có dạng:
3 1 3 1
y k x y kx k
(d)
Phương trình hoành độ giao điểm của (C) và (d):
3 2 3 2 2 2
2
2
3 1 3 1 3 3 0 3 0
3
3 0
x x kx k x x kx k x x k x k
x
x k x
x k
Để (C) cắt (d) cắt nhau tại 3 điểm phân biệt
0 9
k
Bài 6:
Phương trình đường thẳng qua O có hệ số góc k có dạng:
y kx
(d)
Phương trình hoành độ giao điểm của (C) và (d):
3 2 2
2
0
3 3 0
3 0 0
x
x x kx x x x k
x x k g x
(C) cắt (d) tại 3 điểm O, A, B
0
g x
có 2 nghiệm phân biệt khác 0
9
0
9 4 0
4
0 0
0
0
k
k
g
k
k
Bài 7:
Theo đề
0;4
A C Oy A
Đường thẳng (d) đi qua A có hệ số góc k có dạng:
4
y kx
(d)
Phương trình hoành độ giao điểm của (C) và (d):
2
2
4 1 4 4 2 1 4
x x kx x x x kx
3 2 2
2 4 8 4 4
x x x x x kx
Chuyên đề hàm số GV. Đỗ Văn Thọ
14
3 2
6 9 0
x x k x
2
2
0
6 9 0
6 9 0 0
x
x x x k
x x k g x
(C) và (d) cắt nhau tại 3 điểm phân biệt
0
g x
có hai nghiệm phân biệt khác 0
' 0
0 0
0 0
9 0 9
k k
g
k k
Bài 8:
(C) cắt trục hoành (Ox) tại đúng một điểm
3 2
2 2 5 2 2 1 0
m x m x x m
có 1 nghiệm duy nhất
2
2
1
2 1 2 2 1 0
2
2 2 1 0 0
x
x m x mx m
m x mx m g x
Để (C) và (d) cắt nhau tại một điểm duy nhất
0
g x
vô nghiệm hoặc có 1
nghiệm bằng
1
2
x
* Trường hợp 1:
0 2
a m
3 1
4 3 0 2
4 2
g x x x m
(loại)
* Trường hợp 2:
0 2
a x
0
g x
vô nghiệm hoặc có 1 nghiệm bằng
1
2
x
2
2
' 0
2 1 0
2 0
2' 0
2
2 0
2 1 0
2
1
0
2
2 0
2
m m m
m
m
m
m
m m m
m
g
m
m
Bài 9:
b) Tìm m để đồ thị cắt Ox tại 4 điểm phân biệt
phương trình hoành độ giao điểm của (C) và Ox:
4 2
1 2 1 0
m x mx m
(*)
Để đồ thị cắt Ox tại 4 điểm phân biệt thì (*) phải có 4 nghiệm phân biệt
Đặt
2
, 0
t x t
(*) trở thành
2
1 2 1 0
m t mt m
(**)
Để (*) có 4 nghiệm phân biệt thì (**) phải có 2 nghiệm dương phân biệt
1 2
0
t t
Chuyên đề hàm số GV. Đỗ Văn Thọ
15
2
1 0
0
4 1 2 1 0
0
1 2
;1 \
0
0
2 3
1
0
2 1
0
1
m
a
m m m
m
m
S
m
P
m
m
c) Tìm m để hàm số có đúng 1 cực trị
3 2
' 4 1 2 2 2 1
y m x mx x m x m
Cho
2
0
' 0
2 1 0 0
x
y
m x m g x
Để hàm số có đúng 1 cực trị
0
g x
vô nghiệm hoặc có 1 nghiệm
0
x
* Trường hợp 1:
1 0 1
m m
. Thay vào
0 1 0
g x
vô lý
1
m
(nhận) (1)
* Trường hợp 2:
1 0 1
m m
2
0
2 1
m
g x x
m
Hàm số có 1 cực trị
0
0
;0 1;
0
;0 1;
2 1
m
m
m
m
m
m
(2)
Từ (1) và (2) ta suy ra
;0 1;m
* Vấn đề 2: Phương trình tiếp tuyến của hàm số
Bài 1:
Gọi
0 0
;
M x y
là tọa độ tiếp điểm. Tiếp tuyến song song với đường thẳng
3
y x
0
' 3
k f x
0 0
2 2
0 0 0
0 0
0 1
' 4 3 ' 4 3 3
7
4
3
x y
f x x x f x x x
x y
Với
0;1
M
: 3 1
d y x
là PTTT
Chuyên đề hàm số GV. Đỗ Văn Thọ
16
Với
7 7 29 29
4; ' : 3 4 3 3
3 3 3 3
M d y x x y x
là PTTT
Bài 2:
Gọi
0 0
;
M x y
là tọa độ tiếp điểm. Tiếp tuyến vuông góc với đường thẳng
2 3
y x
nên
0
1
'
2
k f x
3
3
0 0 0
1 1
' 4 2 1 2
4 2
1 1
' 4 2 1 2
4 2
f x m x m x
k f x m x m x
Theo đề tiếp tuyến tại điểm có hoành độ bằng -1
0
1
x
1 1 5
4 2 1 2 0 6 5 0
4 2 6
m m m m
Bài 3:
Gọi
0 0
;
M x y
là tọa độ tiếp điểm. Tiếp tuyến vuông góc với đường thẳng
3 4
5 3 4 0
5 5
y x y x
nên
0
5
'
3
f f x
0 0
2 2
0 0 0
0 0
5 46
5
3 27
' 3 6 ' 3 6
1 46
3
3 27
x y
f x x x f x x x
x y
* Với
5 46
;
3 27
M
PTTT:
5 5 46 5 29
:
3 3 27 3 27
d y x y x
* Với
1 46
;
3 27
M
PTTT
5 1 46 5 61
' :
3 3 27 3 27
d y x y x
Bài 5:
Gọi
0 0
;
M x y
là tiếp điểm. Phương trình tiếp tuyến đi qua
2
; 1
3
A
có dạng
2
1
3
y k x
(d), trong đó
0
'
k f x
2 2
0 0
' ' 3 3 ' 3 3
y f x x k f x x
Chuyên đề hàm số GV. Đỗ Văn Thọ
17
Vì
M d
M C
Tọa độ tiếp điểm là nghiệm của phương trình:
3 2
02 0 0 0 0 0 0
3 3 2 3 2 2
0 0 0 0 0 0 0 0 0
2 2
' 1 3 1 3 3 1
3 3
3 1 3 2 3 1 2 2 0 1 0
x
f x f x x x x x x
x x x x x x x x x
0 0
0 0
0 1
1 1
x y
x y
* Với
0;1 3
M k
: PTTT:
3 1
y x
* Với
1; 1 0
M k
: PTTT:
1
y
Thử lại: Ta thấy điểm
2
; 1
3
A
không thuộc đường thẳng
1
y
nên
1
y
(loại)
Vậy
3 1
y x
Bài 6:
Phương trình tiếp tuyến đi qua
1; 4
A
có dạng
1 4
y k x
Gọi
0 0
;
M x y
là tọa độ tiếp điểm. Ta có
2
0 0 0
' 6 6
k f x x x
Đường thẳng (d) và (C) tiếp xúc nhau khi hệ sau có nghiệm
0 0
3 2 2
0 0 0 0 0
0
0
3 2 3 3 2
0 0 0 0 0 0 0 0
0
1 4
2 3 5 6 6 1 4
'
1
7 33
2 3 5 6 6 4 4 3 6 1 0
8
7 33
8
f x k x
x x x x x
k f x
x
x x x x x x x x
x
Bài 7:
* Tiếp tuyến tại điểm
1;2
A
3
' 4 4 ' 1 0
f x x x f
PTTT có dạng
2
y
* Tiếp tuyến song song với đường thẳng
2
y
Chuyên đề hàm số GV. Đỗ Văn Thọ
18
Gọi
0 0
;
M x y
là tọa độ tiếp điểm
0 0
3 2
0 0 0 0 0 0 0
0 0
0 3
' 0 4 4 0 4 1 0 1 2
1 2
x y
f f x x x x x x y
x y
Nhận xét: Ta thấy
1;2
M và
1;2
M thuộc vào đường thẳng
2
y
nên ta không
thỏa mãn điều kiện đề bài
Vậy
0;3
M
Bài 8:
Gọi
;2
M m là điểm thuộc đường thẳng
2
y
.
3
' ' 4 4
y f x x x
PTTT qua điểm M có dạng:
2
y k x m
.(d)
Phương trình hoành độ giao điểm của (d) và (C):
4 2 3 4 3 2
2 2 2
2
2 2
2
2 3 4 4 2 3 4 2 4 1 0
1
3 1 4 1 0
3
1 1
1 3 1 4 0
3 4 1 0 0
x x x x x m x mx x mx
x x mx x
x x
x x mx
x mx g x
Để từ điểm M ta kẻ được 4 tiếp tuyến
0
g x
có hai nghiệm phân biệt khác
1
2
3 3
; ;
2 2
' 4 3 0
1 0 4 4 0 1
4 4 0 1
1 0
m
m
g m m
m m
g
3 3
; ; \ 1
2 2
m
Vậy giá trị m thỏa điều kiện trên thì từ
;2
M m sẽ có 4 tiếp tuyến đến đồ thị
Chuyên đề hàm số GV. Đỗ Văn Thọ
19
Bài 9:
Gọi
0 0
;
M x y
là tọa độ tiếp điểm
2
' ' 3 6
y f x x x
2
0 0 0
' 3 6
k f x x x
Phương trình tiếp tuyến đi qua điểm
; 1
A a
có dạng:
1
y k x a
Tọa độ tiếp điểm là nghiệm của hệ phương trình:
0 0
3 2 2
0 0 0 0 0
0
1
3 3 3 6 1
'
f x k x a
x x x x x a
k f x
3 2 2
0 0 0 0 0
0
2
0 0
2 3 3 6 4 0 2 2 1 3 2 0
2
2 1 3 2 0 0
x a x ax x x a x
x
x a x g x
Để qua A kẻ được 3 tiếp tuyế đến đồ thị thì
0
g x
phải có 2 nghiệm phân biệt
khác
2
2
5
0
; 1 ;
9 6 15 0
3
2 0
12 6 0
2
a
a a
g
a
a
Vậy giá trị a thỏa mãn điều kiện trên thì từ
; 1
A a
sẽ kẻ được 3 tiế tuyến
Bài 10:
Gọi
3 2
; 3 3
A a a a d
là điểm thuộc đồ thị mà qua đó kẻ đúng 1 tiếp tuyến
2
0 0 0
' 3 6
k f x x x
PTTT tại
0 0
;
M x y
có dạng:
2 3 2
0 0 0 0 0
3 6 3 3
y x x x x x x
Điểm
3 2
; 3 3
A a a a d
nên:
3 2 2 3 2
0 0 0 0 0
3 2 3 2 3 2 3 2
0 0 0 0 0 0
0
2
0
0 0
0
0
3 3 3 6 3 3
3 3 2 3 3 6 3 2 3 3 6 3 0
2 3 0
3
2 3 0
2
a a x x a x x x
a a x a x ax x a x ax a a
x a
x a
x a x a
a
x a
x
Để từ A kẻ đúng 1 tiếp tuyến
0
x
là duy nhất
3
1
2
a
a a
1,1
A
Chuyên đề hàm số GV. Đỗ Văn Thọ
20
Vậy ta có hai điểm A thỏa mãn
1;1
A
Bài 11:
Gọi
0 0
;
M x y
là tọa độ tiếp điểm
Ta có
2
' ' 3 6
y f x x x
Tiếp tuyến song song với đường thẳng
: 9 7
d y x
nên
0 0
2
0 0 0
0 0
3 2
' 9 3 6 9
1 2
x y
k f x x x
x y
Với
3;2
M phương trình tiếp tuyến có dạng:
9 3 2 9 25
y x y x
Với
1; 2
M
PTTT có dạng
9 1 2 9 7
y x y x
(loại) vì PTTT này
trùng với đường thẳng
: 9 7
d y x
Vậy PTTT là
9 25
y x
Bài 12:
2
2
2 6
' '
m m
y f x
x m
Tiếp tuyến song song với đường thẳng
: 3
d y x
nên
2
2 2
2
2
2
2 6
' 2 1 2 6 4 2
2
1 7
2 0 0
2 4
m m
f m m m m
m
m m m
không tồn tại giá trị m thỏa mãn yêu cầu bài toán
Bài 13:
Ta có:
2
2
4
' '
m
y f x
x m
Giao điểm của đồ thị (C) với trục Ox:
2
2
2
3 1
0 3 1 0; ;
1
3 1
3
x m
m x m m
m m
m x m m x m x
x m m
m
2
;0
3 1
m m
A
m
Chuyên đề hàm số GV. Đỗ Văn Thọ
21
Tiếp tuyến tại A song song với đường thẳng
: 1
d y x
2 2 2
2 2
2 2
2 2 2
4 4
' 1 1 1
3 1
4
3 1 3 1
1
9 6 1 4 5 6 1 0
1
5
m m m m
f
m
m m m
m
m m
m
m m m m m
m
* Thử lại:
Với
1 1;0m A
PTTT:
1 1 0 1
y x y x
(loại) vì trùng với
đường thẳng
: 1
d y x
Với
1 3
;0
5 5
m A
PTTT:
3 3
1 0
5 5
y x y x
(nhận)
Vậy
1
5
m
Bài 14:
Gọi
,2
A a
thuộc đường thẳng
2
y
mà qua đó kẻ được 2 tiếp tuyến vuông góc
nhau.
Gọi
0 0
,
M x y
là tọa độ tiếp điểm. PTTT qua
,2
A a
có dạng:
2
y k x a
, với
2
0 0 0
' 3 6
k f x x x
Tọa độ tiếp điểm là nghiệm của hệ phương trình
0 0
3 2 2
0 0 0 0 0
0
3 2
0 0 0
0
2
0 0 0
2
0 0 0
2
3 2 3 6 2
'
2 3 1 6 0
0
2 3 1 6 0
2 3 1 6 0 0
f x k x a
x x x x x a
k f x
x a x ax
x
x x a x a
x a x a g x
Với
0
2 0
x k
ta được tiếp tuyến
2
y
, không có tiếp tuyến nào vuông
góc với tiếp tuyến này nên
0
2
x
loại
Để vẽ được 2 tiếp tuyến vuông góc với nhau thì
0
0
g x
phải có 2 nghiệm
1 2
,
x x
phân biệt sao cho
1 2
' . ' 1
f x f x
Chuyên đề hàm số GV. Đỗ Văn Thọ
22
2
2 2
1 1 2 2
0
3 10 3 0
1 1
,2
3 6 3 6 1
9 9
9 1
a a
a A
x x x x
a
Bài 15:
Gọi
,2
A a
là điểm mà qua đó kẻ được 2 tiếp tuyến vuông góc với nhau
PTTT qua
,2
A a
có dạng:
0
2
'
y k x a
k f x
với
0 0
,
M x y
là tọa độ tiếp điểm
Tọa độ tiếp điểm là nghiệm của hệ phương trình:
2 2
0 0
2
0 0 0 0
0 0 0
2
0
0
0
2
2 3 2 1
2 2 3
1
'
1
f x k x a
x x x x
x a x x x
x
k f x
x