)
4.
I- GIẢI TÍCH TỔ HP
Giai thừa : n! = 1.2...n
0! = 1
n! /(n – k)! = (n – k + 1).(n – k + 2) ... n
Nguyên tắc cộng : Trường hợp 1 có m cách chọn, trường hợp 2 có n cách chọn; mỗi cách chọn đều thuộc
đúng một trường hợp. Khi đó, tổng số cách chọn là : m + n.
Nguyên tắc nhân : Hiện tượng 1 có m cách chọn, mỗi cách chọn này lại có n cách chọn hiện tượng 2. Khi
đó, tổng số cách chọn liên tiếp hai hiện tượng là : m x n.
Hoán vị : Có n vật khác nhau, xếp vào n chỗ khác nhau. Số cách xếp : Pn = n !.
5.
Tổ hợp : Có n vật khác nhau, chọn ra k vật. Số cách chọn :
6.
Chỉnh hợp : Có n vật khác nhau. Chọn ra k vật, xếp vào k chỗ khác nhau số cách :
1.
2.
3.
k
An =
7.
k
Cn =
n!
k!(n − k )!
n!
k
k
, A n = Cn .Pk
(n − k)!
Chỉnh hợp = tổ hợp rồi hoán vị
Tam giác Pascal :
1
1
1
1
2
1
1
3
3
1
1
4
6
4
C0
0
Tính chất :
0
C1
0
C2
0
C3
C0
4
1
C1
1
1
C2
C1
3
1
C4
C2
2
2
C3
C2
4
C3
3
3
C4
k
C0 = Cn = 1, Cn = Cn− k
n
n
n
k
k
k
Cn −1 + Cn = Cn+1
8.
Nhị thức Newton :
*
(a + b)n = C0 an b 0 + C1 an−1b1 + ... + Cn a0 b n
n
n
n
a = b = 1 : ...
n
C0 + C1 + ... + Cn = 2n
n
n
Với a, b ∈ {±1, ±2, ...}, ta chứng minh được nhiều đẳng thức chứa :
C 0 , C1 ,..., C n
n
n
n
*
(a + x)n = C0 an + C1 an−1x + ... + Cn x n
n
n
n
Ta chứng minh được nhiều đẳng thức chứa
C 0 , C1 ,..., C n
n
n
n
bằng cách :
- Đạo hàm 1 laàn, 2 laàn, cho x = ±1, ±2, ... a = ±1, ±2, ...
- Nhân với xk , đạo hàm 1 laàn, 2 laàn, cho x = ±1, ±2, ... , a = ±1, ±2, ...
±1
- Cho a = ±1, ±2, ...,
∫
0
β
0
hay
±2
α
∫ ... hay ∫
Chú ý :
* (a + b)n : a, b chứa x. Tìm số hạng độc lập với x :
Ck a n −k b k = Kx m
n
Giải pt : m = 0, ta được k.
* (a + b)n : a, b chứa căn . Tìm số hạng hữu tỷ.
k n −k
n
Ca
Giải hệ pt :
m / p ∈ Z
r / q∈ Z
m
p
b = Kc d
k
, tìm được k
r
q
C4
4
)
k
k
* Giải pt , bpt chứa A n , C n ... : đặt điều kiện k, n ∈ N* ..., k ≤ n. Cần biết đơn giản các giai thừa, qui đồng
mẫu số, đặt thừa số chung.
* Cần phân biệt : qui tắc cộng và qui tắc nhân; hoán vị (xếp, không bốc), tổ hợp (bốc, không xếp), chỉnh
hợp (bốc rồi xếp).
* Áp dụng sơ đồ nhánh để chia trường hợp , tránh trùng lắp hoặc thiếu trường hợp.
* Với bài toán tìm số cách chọn thỏa tính chất p mà khi chia trường hợp, ta thấy số cách chọn không thỏa
tính chất p ít trường hợp hơn, ta làm như sau :
số cách chọn thỏa p.
= số cách chọn tùy ý - số cách chọn không thỏa p.
Cần viết mệnh đề phủ định p thật chính xác.
* Vé số, số biên lai, bảng số xe ... : chữ số 0 có thể đứng đầu (tính từ trái sang phải).
* Dấu hiệu chia hết :
- Cho 2 : tận cùng là 0, 2, 4, 6, 8.
- Cho 4 : tận cùng là 00 hay 2 chữ số cuối hợp thành số chia hết cho 4.
- Cho 8 : tận cùng là 000 hay 3 chữ số cuối hợp thành số chia hết cho 8.
- Cho 3 : tổng các chữ số chia hết cho 3.
- Cho 9 : tổng các chữ số chia hết cho 9.
- Cho 5 : tận cùng là 0 hay 5.
- Cho 6 : chia hết cho 2 và 3.
- Cho 25 : tận cùng là 00, 25, 50, 75.
II- ĐẠI SỐ
1.
Chuyển vế :
a/b = c ⇔
a
2n
a + b = c ⇔ a = c – b; ab = c ⇔
a = bc
;
b≠ 0
= b ⇔ a = ± b, a =
2n
b = c = 0
b ≠ 0
a = c / b
a2 n +1 = b ⇔ a = 2 n +1 b
2n
b = a 2n
b ⇔
a ≥0
b = ±a
a= b ⇔
, a = logα b ⇔ b = α a
a≥ 0
b = 0, c > 0
b>0
a + b < c ⇔ a < c − b ; ab < c ⇔
a < c/ b
b<0
a > c/ b
2.
Giao nghieäm :
x >a
x
⇔ x > max{a, b} ;
⇔ x < min{a, b}
x > b
x< b
p
x>a
a < x < b(neá u a < b) p ∨ q
Γ
⇔
;
⇔
VN(nếu a ≥ b)
q
Γ
x< b
Γ
3.
a.
Nhiều dấu v : vẽ trục để giao nghiệm.
Công thức cần nhớ :
: chỉ được bình phương nếu 2 vế không âm. Làm mất
phải đặt điều kieän.
)
b ≥ 0
b ≥ 0
a=b⇔
, a ≤ b ⇔
2
2
a = b
0 ≤ a ≤ b
b < 0 b ≥ 0
a≥b⇔
∨
a ≥ 0 a ≥ b2
a . b (neáu a, b ≥ 0)
ab =
− a . − b (neáu a, b < 0)
b.
.
: phá
.
bằng cách bình phương :
a =
a
2
= a2
hay bằng định nghóa :
a (nếu a ≥ 0)
− a (nếu a < 0)
b ≥ 0
a =b⇔
; a = b ⇔ a = ±b
a = ± b
a ≤ b ⇔ −b ≤ a ≤ b
b ≥ 0
a ≥ b ⇔ b < 0hay
a ≤ − b ∨ a ≥ b
a ≤ b ⇔ a2 − b2 ≤ 0
c.
Muõ :
y = ax , x ∈ R, y > 0, y ↑ neáu a > 1, y ↓ neáu 0 < a < 1.
a0 = 1 ; a− m / n = 1/ n am ; am .an = am + n
am / an = am −n ; (am )n = am.n ; an / b n = (a/ b)n
an .b n = (ab)n ; am = an ⇔ (m = n,0 < a ≠ 1) ∨ a = 1
a m < an ⇔
d.
m < n (neáu a > 1)
, α = a loga α
m > n (neáu 0 < a < 1)
log : y = logax , x > 0 , 0 < a ≠ 1, y ∈ R
y↑ neáu a > 1, y↓ neáu 0 < a < 1, α = logaaα
loga(MN) = logaM + logaN ( ⇐ )
loga(M/N) = logaM – logaN ( ⇐ )
log a M 2 = 2 log a M , 2 log a M = log a M 2 (⇒)
logaM3 = 3logaM, logac = logab.logbc
logbc = logac/logab,
log
aα
M=
1
loga M
α
loga(1/M) = – logaM, logaM = logaN ⇔ M = N
loga M < loga N ⇔
0 < M < N(neá u a > 1)
M > N > 0(neá u 0 < a < 1)
4.
Khi làm toán log, nếu miền xác định nới rộng : dùng điều kiện chặn lại, tránh dùng công thức làm thu hẹp
miền xác định. Mất log phải có điều kiện.
Đổi biến :
a.
Đơn giản
b.
c.
d.
Nếu trong đề bài có điều kiện của x, ta chuyển sang điều kiện của t bằng cách biến đổi trực tiếp bất đẳng
thức.
Hàm số : t = f(x) dùng BBT để tìm điều kiện của t. Nếu x có thêm điều kiện, cho vào miền xác định của f.
Lượng giác : t = sinx, cosx, tgx, cotgx. Dùng phép chiếu lượng giác để tìm điều kiện của t.
Hàm số hợp : từng bước làm theo các cách trên.
:
t = ax + b∈ R, t = x 2 ≥ 0, t = x ≥ 0, t = x ≥ 0, t = ax > 0 , t = loga x ∈ R
)
5.
a.
b.
c.
6.
Xét dấu :
Đa thức hay phân thức hữu tỷ, dấu A/B giống dấu A.B; bên phải cùng dấu hệ số bậc cao nhất; qua nghiệm
đơn (bội lẻ) : đổi dấu; qua nghiệm kép (bội chẵn) : không đổi dấu.
Biểu thức f(x) vô tỷ : giải f(x) < 0 hay f(x) > 0.
Biểu thức f(x) vô tỷ mà cách b không làm được : xét tính liên tục và đơn điệu của f, nhẩm 1 nghiệm của pt
f(x) = 0, phác họa đồ thị của f , suy ra dấu của f.
So sánh nghiệm phương trình bậc 2 với α :
f(x) = ax2 + bx + c = 0
(a ≠ 0)
P = x1x2 = c/a
* S = x1 + x2 = – b/a ;
Dùng S, P để tính các biểu thức đối xứng nghiệm. Với đẳng thức g(x1,x2) = 0 không đối xứng, giải hệ pt :
g = 0
S = x1 + x 2
P = x .x
1 2
Bieát S, P thỏa S2 – 4P ≥ 0, tìm x1, x2 từ pt : X2 – SX + P = 0
* Dùng ∆, S, P để so sánh nghiệm với 0 :
x1 < 0 < x2 ⇔ P < 0, 0 < x1 < x2 ⇔
x1 < x2 < 0 ⇔
∆ > 0
P > 0
S> 0
∆ > 0
P > 0
S< 0
* Dùng ∆, af(α), S/2 để so sánh nghiệm với α : x1 < α < x2 ⇔ af(α) < 0
α < x1 < x2 ⇔
∆ > 0
a.f (α) > 0
α < S/ 2
α < x1 < β < x2 ⇔
7.
a.
b.
; x1 < x2 < α ⇔
a.f(β) < 0
a.f(α) > 0
α <β
∆ > 0
a.f (α) > 0
S/ 2 < α
; x1 < α < x2 < β ⇔
a.f (α) < 0
a.f (β) > 0
α <β
Phương trình bậc 3 :
Viête :
ax3 + bx2 + cx + d = 0
x1 + x2 + x3 = – b/a , x1x2 + x1x3 + x2x3 = c/a , x1.x2.x3 = – d/a
Bieát x1 + x2 + x3 = A , x1x2 + x1x3 + x2x3 = B , x1.x2.x3 = C
thì x1, x2, x3 là 3 nghiệm phương trình : x3 – Ax2 + Bx – C = 0
Số nghiệm phương trình bậc 3 :
• x = α ∨ f(x) = ax2 + bx + c = 0 (a ≠ 0) :
3 nghiệm phân biệt ⇔
2 nghiệm phân biệt ⇔
1 nghiệm
∆ > 0
f (α) ≠ 0
∆ > 0
∨
f (α) = 0
⇔
∆ = 0
f (α) ≠ 0
∆ = 0
∆ < 0 hay
f ( α ) = 0
• Phương trình bậc 3 không nhẩm được 1 nghiệm, m tách được sang 1 vế : dùng sự tương giao giữa (C) : y =
f(x) và (d) : y = m.
• Phương trình bậc 3 không nhẩm được 1 nghiệm, m không tách được sang 1 vế : dùng sự tương giao giữa
(Cm) : y = f(x, m) và (Ox) : y = 0
)
3 nghiệm ⇔
∆ y ' > 0
y CĐ .y CT < 0
2 nghiệm ⇔
∆ y ' > 0
y CĐ .y CT = 0
1 nghiệm ⇔ ∆y' ≤ 0 ∨
c.
Phương trình bậc 3 có 3 nghiệm lập thành CSC :
⇔
d.
∆ y ' > 0
y CÑ .y CT > 0
∆ y ' > 0
y uốn = 0
So sánh nghiệm với α :
• x = xo ∨ f(x) = ax2 + bx + c = 0 (a ≠ 0) : so sánh nghiệm phương trình bậc 2 f(x) với α.
• Không nhẩm được 1 nghiệm, m tách được sang 1 vế : dùng sự tương giao của f(x) = y: (C) và y = m: (d) ,
đưa α vào BBT.
• Không nhẩm được 1 nghiệm, m không tách được sang 1 vế : dùng sự tương giao của (Cm) : y = ax3 + bx2 +
cx + d (coù m) ,(a > 0) vaø (Ox)
α < x1 < x2 < x3 ⇔
x1 < α < x2 < x3 ⇔
x1 < x2 < α < x3 ⇔
x1 < x2 < x3 < α ⇔
8.
∆y' > 0
y CÑ .y CT < 0
y(α) < 0
α
CÑ
∆ y' > 0
y .y < 0
CÑ CT
y(α ) > 0
α < x CT
∆ y' > 0
y .y < 0
CÑ CT
y(α ) < 0
x CÑ < α
∆y' > 0
y CÑ .y CT < 0
y(α) > 0
x <α
CT
Phương trình bậc 2 có điều kiện :
f(x) = ax2 + bx + c = 0 (a ≠ 0), x ≠ α
2 nghieäm ⇔
f (α ) ≠ 0
∆ > 0
, 1 nghieäm ⇔
∆ > 0
f (α ) = 0
∆ = 0
f (α ) ≠ 0
α x1
x1
x1
x1
α
x2
α
x2
x2
x3
x3
α
x3
)
Vô nghiệm ⇔ ∆ < 0 ∨
∆ = 0
f (α ) = 0
9.
Nếu a có tham số, xét thêm a = 0 với các trường hợp 1 nghiệm, VN.
Phương trình bậc 4 :
a.
Trùng phương :
ax4 + bx2 + c = 0 (a ≠ 0) ⇔
t = x2 ⇔ x = ±
4 nghieäm ⇔
∆ > 0
P > 0
S> 0
t = x2 ≥ 0
f (t ) = 0
t
; 3 nghieäm ⇔
P = 0
S> 0
P<0
2 nghieäm ⇔
∆ = 0 ;
S/ 2 > 0
1 nghieäm ⇔
∆ ≥ 0
VN ⇔ ∆ < 0 ∨ P > 0 ⇔ ∆ < 0 ∨
S< 0
0 < t1 < t 2
4 nghieäm CSC ⇔
t 2 = 3 t1
Giải hệ pt :
P = 0
S< 0
∆ = 0
S/ 2 = 0
P>0
S <0
t 2 = 9 t1
S = t1 + t 2
P = t .t
1 2
1
. Tìm đk của t baèng BBT : t ≥ 2
x
1
– bx + a = 0. Đặt t = x –
. Tìm đk của t baèng BBT : t ∈ R.
x
b.
ax4 + bx3 + cx2 + bx + a = 0. Đặt t = x +
c.
ax4 + bx3 + cx2
d.
(x + a)(x + b)(x + c)(x + d) = e với a + b = c + d. Đặt : t = x2 + (a + b)x. Tìm đk của t bằng BBT.
e.
(x + a)4 + (x + b)4 = c. Đặt :
10. Hệ phương trình bậc 1 :
D=
a b
a' b'
, Dx =
t = x+
a+b
, t ∈ R.
2
ax + by = c
. Tính :
a' x + b' y = c'
c b
a c
c' b'
, Dy =
a' c'
D ≠ 0 : nghiệm duy nhất x = Dx/D , y = Dy/D.
D = 0, Dx ≠ 0 ∨ Dy ≠ 0 : VN
D = Dx = Dy = 0 : VSN hay VN (giải hệ với m đã biết).
11. Hệ phương trình đối xứng loại 1 :
Từng phương trình đối xứng theo x, y. Đạt S = x + y, P = xy.
ÑK : S2 – 4P ≥ 0. Tìm S, P. Kiểm tra đk S2 – 4P ≥ 0;
Thế S, P vào pt : X2 – SX + P = 0, giaûi ra 2 nghiệm là x và y.
(α, β) là nghiệm thì (β, α) cũng là nghiệm; nghiệm duy nhất
)
⇒α=β⇒m=?
Thay m vào hệ, giải xem có duy nhất nghiệm không.
12. Hệ phương trình đối xứng loại 2 :
Phương trình này đối xứng với phương trình kia. Trừ 2 phương trình, dùng các hằng đẳng thức đưa về phương
trình tích A.B = 0.
Nghiệm duy nhất làm như hệ đối xứng loại 1.
13. Hệ phương trình đẳng cấp :
ax 2 + bxy + cy 2 = d
2
2
a' x + b' xy + c' y = d'
Xeùt y = 0. Xét y ≠ 0 : đặt x = ty, chia 2 phương trình để khử t. Còn 1 phương trình theo y, giải ra y, suy ra t,
suy ra x. Có thể xét x = 0, xét x ≠ 0, đặt y = tx.
14. Bất phương trình, bất đẳng thức :
* Ngoài các bất phương trình bậc 1, bậc 2, dạng cơ bản của
, .
, log, mũ có thể giải trực tiếp, các
dạng khác cần lập bảng xét dấu. Với bất phương trình dạng tích AB < 0, xét dấu A, B rồi AB.
* Nhân bất phương trình với số dương : không đổi chiều
số âm
: có đổi chiều
Chia bất phương trình : tương tự.
* Chỉ được nhân 2 bất pt vế theo vế , nếu 2 vế không âm.
* Bất đẳng thức Côsi :
a, b ≥ 0 :
a+ b
≥ ab
2
Dấu = xảy ra chỉ khi a = b.
a, b, c ≥ 0 :
a+b+c 3
≥ abc
3
Dấu = xảy ra chỉ khi a = b = c.
* Bất đẳng thức Bunhiacoápxki : a, b, c, d
(ac + bd)2 ≤ (a2 + b2).(c2 + d2); Dấu = xảy ra chỉ khi a/b = c/d
15. Bài toán tìm m để phương trình có k nghiệm :
Nếu tách được m, dùng sự tương giao của (C) : y = f(x) và (d) : y = m. Số nghiệm bằng số điểm chung.
Nếu có điều kiện của x ∈ I, lập BBT của f với x ∈ I.
16. Bài toán tìm m để bất pt vô nghiệm, luôn luôn nghiệm, có nghiệm x ∈ I :
Nếu tách được m, dùng đồ thị, lập BBT với x ∈ I.
f(x) ≤ m : (C) dưới (d)
(hay cắt)
f(x) ≥ m : (C) trên (d)
(hay cắt)
+
III- LƯNG GIÁC
1.
Đường tròn lượng giác :
Trên đường tròn lượng giác, góc α đồng nhất với cung AM, đồng nhất với điểm M.
Ngược lại, 1 điểm trên đường tròn lượng giác ứng với vô số các số thực x + k2π.
Trên đường tròn lượng giác, nắm vững các góc đặc biệt : bội của
π 1
(
6 3
cung
−2 π
−2π
0
2π
0
M
π 1
phần tư) và
( cung phần tư)
4 2
2 kπ
x=α+
: α là 1 góc đại diện, n : số điểm cách đều trên đường tròn lượng
tg
n
Hàm số lượng giác :
α
A 0
x+k2 π
sin
giác.
2.
2π
cotg
M
M
cos
3.
chiếu xuyên tâm
Cung liên kết :
chiếu ⊥
* Đổi dấu, không đổi hàm : đối, bù, hiệu π (ưu tiên không đổi dấu : sin bù, cos đối, tg cotg hieäu π).
)
* Đổi hàm, không đổi dấu : phụ
* Đổi dấu, đổi hàm : hiệu
4.
π
2
(sin lớn = cos nhỏ : không đổi dấu).
Công thức :
a. Cơ bản : đổi hàm, không đổi góc.
b. Cộng : đổi góc a ± b, ra a, b.
c. Nhân đôi : đổi góc 2a ra a.
d. Nhân ba : đổi góc 3a ra a.
e. Hạ bậc : đổi bậc 2 ra bậc 1. Công thức đổi bậc 3 ra bậc 1 suy từ công thức nhân ba.
f. Đưa về
t = tg
a
2
: đưa lượng giác về đại số.
g. Tổng thành tích : đổi tổng thành tích và đổi góc a, b thành (a ± b) / 2.
h. Tích thành tổng : đổi tích thành tổng và đổi góc a, b thành a ± b.
5.
Phương trình cơ bản : sinα = 0⇔ cosα = – 1 hay cosα = 1⇔ α = kπ,
sinα = 1 ⇔ α =
π
+ k2π; sinα =
2
–1 ⇔ α = –
cosα = 0 ⇔ sinα = –1 hay sinα = 1 ⇔ α =
6.
π
+ k2π,
2
π
+ kπ,
2
cosα = 1 ⇔ α = k2π, cosα = – 1 ⇔ α = π + k2π
sinu = sinv ⇔ u = v + k2π ∨ u = π – v + k2π
cosu = cosv ⇔ u = ± v + k2π
tgu = tgv ⇔ u = v + kπ
cotgu = cotgv ⇔ u = v + kπ
Phương trình bậc 1 theo sin và cos : asinu + bcosu = c
* Điều kiện có nghiệm : a2 + b2 ≥ c2
* Chia 2 vế cho
a2 + b 2
, dùng công thức cộng đưa về phương trình cơ bản.
(cách khác : đưa về phương trình bậc 2 theo
7.
π
t2 − 1
2 sin u + , − 2 ≤ t ≤ 2,sin u.cos u =
4
2
Phương trình chứa sinu + cosu và sinu.cosu :
Đặt :
9.
u
)
2
Phương trình đối xứng theo sin, cos :
Đưa các nhóm đối xứng về sin + cos và sin.cos.
Đặt : t = sinu + cosu =
8.
t = tg
π
t 2 −1
t = sin u + cos u = 2 sin u + , 0 ≤ t ≤ 2 ,sin u.cos u =
4
2
Phương trình chứa sinu – cosu và sinu.cosu :
Đặt :
π
1 − t2
t = sin u − cos u = 2 sin u − , − 2 ≤ t ≤ 2,sin u.cos u =
4
2
10. Phương trình chứa sinu – cosu và sinu.cosu :
Đặt :
π
1− t
t = sin u − cos u = 2 sin u − , 0 ≤ t ≤ 2 ,sin u.cos u =
4
2
11. Phương trình toàn phương (bậc 2 và bậc 0 theo sinu và cosu) :
Xét cosu = 0; xét cosu ≠ 0, chia 2 vế cho cos2u, dùng công thức
1/cos2u = 1 + tg2u, đưa về phương trình bậc 2 theo t = tgu.
12. Phương trình toàn phương mở rộng :
* Bậc 3 và bậc 1 theo sinu và cosu : chia 2 vế cho cos3u.
* Bậc 1 và bậc – 1 : chia 2 vế cho cosu.
13. Giải phương trình bằng cách đổi biến :
2
)
Nếu không đưa được phương trình về dạng tích, thử đặt :
* t = cosx
: nếu phương trình không đổi khi thay x bởi – x.
* t = sinx
: nếu phương trình không đổi khi thay x bởi π – x.
* t = tgx
: nếu phương trình không đổi khi thay x bởi π + x.
* t = cos2x : nếu cả 3 cách trên đều đúng
* t = tg
x
2
: nếu cả 3 cách trên đều không đúng.
14. Phương trình đặc biệt :
*
*
*
*
*
u=0
u2 + v2 = 0 ⇔
v= 0
u=v
u=C
u≤C⇔
v =C
v≥C
u≤A
u=A
⇔
v≤ B
u+v = A+B v = B
sin u = 1
sin u = −1
sinu.cosv = 1 ⇔
∨
cos v = 1 cos v = −1
sin u = 1
sin u = −1
sinu.cosv = – 1 ⇔
∨
cos v = −1 cos v = 1
Tương tự cho : sinu.sinv = ± 1, cosu.cosv = ± 1.
15. Hệ phương trình : Với F(x) là sin, cos, tg, cotg
a. Dạng 1 :
F(x) ± F(y) = m (1)
(2)
x±y = n
. Dùng công thức đổi + thành nhân,
thế (2) vào (1) đưa về hệ phương trình :
x+y =a
x−y = b
F(x).F(y) = m
. Tương tự dạng 1, dùng công thức đổi nhân thành +.
x±y=n
F(x ) / F(y) = m
Dạng 3 :
.
x±y=n
a c
a+c a−c
Dùng tỉ lệ thức :
= ⇔
=
biến đổi phương trình (1) rồi dùng
b d
b+d b−d
b. Dạng 2 :
c.
công thức đổi + thành x.
d. Dạng khác : tìm cách phối hợp 2 phương trình, đưa về các pt cơ bản.
16. Toán ∆ :
* Luôn có sẵn 1 pt theo A, B, C : A + B + C = π
* A + B bù với C, (A + B)/2 phụ với C/2.
* A, B, C ∈ (0, π) ; A/2, B/2, C/2 ∈ (0, π/2)
A + B ∈ (0, π) ; (A + B)/2 ∈ (0, π/2) ;
A – B ∈ (– π, π) , (A – B)/2 ∈ (– π/2, π/2)
Dùng các tính chất này để chọn k.
* Đổi cạnh ra góc (đôi khi đổi góc ra cạnh) : dùng định lý hàm sin :
a = 2RsinA hay định lý hàm cos : a2 = b2 + c2 – 2bc.cosA
*
*
*
)
1
1
abc
S = ah a = ab sin C =
= pr
2
2
4R
= p( p − a)( p − b)(p − c)
1
Trung tuyeán : m a =
2 b 2 + 2 c2 − a 2
2
A
2 bc cos
2
Phân giác : ℓa =
b+c
IV- TÍCH PHÂN
1.
Định nghóa, công thức, tính chất :
* F là 1 nguyên hàm của f ⇔ f là đạo hàm của F.
Họ tất cả các nguyên hàm của f :
∫ f (x)dx = F(x) + C
*
α
∫ du = u + C ; ∫ u du =
(C ∈ R)
uα+1
+C,
α +1
α≠–1
du
= ln u + C; ∫ e u du = e u + C; ∫ a udu = a u / ln a + C
u
∫ sin udu = − cos u + C ; ∫ cos udu = sin u + C
∫
∫ du / sin
2
u = − cot gu + C
b
*
∫ f(x)dx = F(x)
b
a
∫ du / cos
;
2
u = tgu + C
= F(b) − F(a)
a
*
a
∫a
b
= 0 ; ∫ = −∫
a
a
b
c
b
c
a
b
,∫ =∫ +∫
a
b
b
b
b
b
a
a
a
a
a
∫ (f + g) = ∫ f + ∫ g ; ∫ kf = k ∫ f
2.
Tích phân từng phần :
∫ udv = uv − ∫ vdu
Thường dùng khi tính tích phân các hàm hỗn hợp.
a.
b.
c.
n x
n
n
n
∫ x e , ∫ x sin x ; ∫ x cos x : u = x
n
∫ x ln x : u = ln x
x
x
x
x
∫ e sin x , ∫ e cos x : u = e hay dv = e dx
từng phần 2 lần, giải phương trình ẩn hàm
3.
Các dạng thường gặp :
a.
∫ sin x. cos x
m
2 n +1
∫ cos x.sin x
2m
2n
∫ sin x. cos x
2m
2n
∫ tg x / cos x
b.
m
2 n +1
:
u = sinx.
:
u = cosx.
:
haï bậc về bậc 1
:
u = tgx (n ≥ 0)
)
2m
2n
∫ cot g x / sin x :
:
∫ chứa a – u
:
∫ chứa u – a
:
∫ chứa a + u
∫ R(sin x, cos x) , R : hàm hữu tỷ
R(–sinx, cosx) = – R(sinx, cosx)
R(sinx, –cosx) = – R(sinx, cosx)
R(–sinx,–cosx) = R(sinx, cosx)
: u = cosx
: u = sinx
: u = tgx ∨ u = cotgx
u = cotgx
2
u = asint
2
u = a/cost
2
d.
2
2
c.
2
u = atgt
R đơn giản :
π/ 2
∫
(n ≥ 0)
u = tg
: thử đặt u =
0
π
x
2
π
−x
2
∫ : thử đặt u = π − x
0
e.
f.
m
n p/ q
q
n
∫ x (a + bx ) , (m + 1) / n ∈ Z : u = a + bx
m +1 p
x m (a + bx n )p / q ,
+ ∈ Z : u q x n = a + bx n
∫
n
q
1
u
g.
∫ dx /[(hx + k) ax2 + bx + c : hx + k =
h.
i.
∫ R(x, (ax + b) /(cx + d) , R là hàm hữu tỷ : u =
∫ chứa (a + bx ) : thử đặt u = a + bx .
4.
Tích phân hàm số hữu tỷ :
k m/n
n
(ax + b) /(cx + d )
k
∫ P(x) / Q(x) : baäc P < bậc Q
*
*
Đưa Q về dạng tích của x + a, (x + a)n, ax2 + bx + c (∆ < 0)
Đưa P/Q về dạng tổng các phân thức đơn giản, dựa vào các thừa số của Q :
x+a→
A
A
A2
An
, ( x + a) n → 1 +
+ ... +
2
x+a
x + a ( x + a)
(x + a)n
ax 2 + bx + c(∆ < 0) →
5.
A(2ax + b)
B
dx
+ 2
(∆ < 0) = ∫ du /(u2 + a2 ) : đặt u = atgt
∫ 2
2
ax + bx + c ax + bx + c ax + bx + c
Tính diện tích hình phẳng :
b
SD = ∫ f (x) dx
a.
D giới hạn bởi x = a, x = b, (Ox), (C) : y = f(x) :
b.
f(x) : phân thức hữu tỉ : lập BXD f(x) trên [a,b] để mở .; f(x) : hàm lượng giác : xét dấu f(x) trên cung [a,
b] của đường tròn lượng giác.
D giới hạn bởi x = a, x = b , (C) : y = f(x)
a
b
(C') : y = g(x) :
SD = ∫ f (x) − g(x) dx
a
c.
Xét dấu f(x) – g(x) như trường hợp a/.
D giới hạn bởi (C1) : f1(x, y) = 0 , (C2) : f2 (x, y) = 0
f(x)
g(x)
)
b
SD = ∫ f(x) − g(x) dx
α/
a
y=b
g(y)
b
SD = ∫ f(y) − g(y) dy
β/
f(y)
y=a
a
Với trường hợp α) : nếu biên trên hay biên dưới bị gãy, ta cắt D bằng các đường thẳng đứng ngay chỗ
gãy.
Với trường hợp β) : nếu biên phải hay biên trái bị gãy, ta cắt D bằng các đường ngang ngay chỗ gãy.
Chọn tính ∫ theo dx hay dy để ∫ dễ tính toán hay D ít bị chia cắt.
Cần giải các hệ phương trình tọa độ giao điểm.
Cần biết vẽ đồ thị các hình thường gặp : các hàm cơ bản, các đường tròn, (E) , (H), (P), hàm lượng giác,
hàm mũ, hàm
.
.
Cần biết rút y theo x hay x theo y từ công thức f(x,y) = 0 và biết chọn
−
6.
a.
(y = ... +
: trên, y = ... −
: dưới, x = ... +
Tính thể tích vật thể tròn xoay :
D như 5.a/ xoay quanh (Ox) :
: phải, x = ... −
: trái
f(x)
b
V = π ∫ [f (x)]2 dx
a
b
a
b
a
b
b.
V = π ∫ [f (y)] 2 dy
f(y)
a
f(x)
b
c.
g(x)
V = π ∫ [f 2 (x) − g2 (x)]dx
b
b
d.
V = π ∫ [f 2 (y) − g2 (y)]dy
a
b
a
f(x)
f(x)
c
V = π ∫ f 2 (x)dx + π ∫ g2 (x)dx
c
f.
f(y)
g(y)
a
c
e.
b
a
a
b
V = π ∫ g (y)dy + π ∫ f 2 (y)dy
a
2
c
a
-g(x)
b
a
g(x
0)
b
c
b
f(y)
c
a
-g(y)
)
+
hay
)
Chú ý : xoay quanh (Ox) : ∫ ...dx ; xoay quanh (Oy) : ∫ ... dy.
V- KHẢO SÁT HÀM SỐ
1.
a.
b.
c.
0
Tìm lim dạng , dạng 1 ∞ :
0
P(x)
(x − a)P1 (x)
P
(dạng 0 / 0) = lim
= lim 1
Phân thức hữu tyû : lim
x → a Q( x )
x→a (x − a)Q1 (x)
x→a Q1
f (x)
sin u
Hàm lg : lim
(dạng 0 / 0), dùng công thức lim
=1
x→a g(x )
u→ 0 u
f (x)
Hàm chứa căn : lim
(dạng 0 / 0) , dùng lượng liên hiệp :
x→a g(x)
, a3 – b3 = (a – b)(a2 + ab + b2) để phá 3
a2 – b2 = (a – b)(a + b) để phá
d.
Hàm chứa mũ hay log (dạng 1∞) : dùng công thức
2.
Đạo hàm :
a.
Tìm đạo hàm bằng định nghóa :
lim (1 + u)1/ u = e
u→ 0
f (x ) − f (x o )
x→xo
x − xo
f ' (x 0 ) = lim
Tại điểm xo mà f đổi công thức, phải tìm đạo hàm từng phía :
/
/
f+ (x o ) = lim , f− (x o ) = lim .
+
x →x o
b.
−
x→xo
Ý nghóa hình học :
/
/
/
Neáu f+ (x o ) = f− (x o ) thì f có đạo hàm tại xo.
k = tgα = f/(xM)
/
c.
f + : f↑
f// + : f loõm
,
,
f –:f↓
f// – : f lồi
d.
f đạt CĐ tại M ⇔
f đạt CT taïi M ⇔
α
f(x)
M
f / (x M ) = 0
//
f (x M ) < 0
f / (x M ) = 0
//
f (x M ) > 0
M là điểm uốn của f ⇔ f//(xM) = 0 và f// đổi dấu khi qua xM.
e.
Tính đạo hàm bằng công thức : C/ = 0, (xα)/ = αxα–1 , (lnx)/ = 1/x ,
( loga x )′ =
1
, (ex)/ = ex
x ln a
(ax)/ = ax.lna, (sinx)/ = cosx , (cosx)/ = – sinx, (tgx)/ = 1/cos2x,
(cotgx)/ = –1/sin2x, (ku)/ = ku/ , (u ±v)/ = u/ ± v/, (uv)/ = u/v + uv/ ,
(u/v)/ = (u/v – uv/)/v2
* Hàm hợp : (gof)/ = g/[f(x)] . f/(x)
* Đạo hàm lôgarit : lấy log (ln : cơ số e) 2 vế , rồi đạo hàm 2 vế; áp dụng với hàm [f(x)]g(x) hay f(x) dạng
tích, thương, chứa n
f.
3.
Vi phân : du = u dx
Tiệm cận :
lim y = ∞
x →a
...
/
a : tcđ
⇒ x =
x
y
a
∞
x
∞
−∞ +∞
lim y = b
x →∞
)
⇒ y = b :
lim [y − (ax + b)] = 0
x →∞
*
*
y
b
tcn
b
x
⇒ y = ax + b : tcx
−∞
+∞
∞
y
∞
Vẽ đồ thị có tiệm cận :
- t c đ : khi y càng tiến về ± ∞ thì đường cong càng gần đường t c .
- t c x :khi x và y càng tiến về ± ∞ thì đường cong càng gần đường t c.
- t c n :khi x càng tiến về ± ∞ thì đường cong càng gần đường t c.
Xét
y=
P(x )
Q( x )
• Có tcđ x = a khi Q(a) = 0, P(a) ≠ 0
• Có tcn khi bậc P ≤ bậc Q : với x → ∞, tìm lim y bằng cách lấy số hạng bậc cao nhất của P chia số hạng
bậc cao nhất của Q.
• Có tcx khi P hơn Q 1 bậc, khi đó chia đa thức ta coù :
*
f (x) = ax + b +
P1 (x)
, tcx là y = ax + b. Nếu Q
Q( x )
= x – α, có thể chia Honer.
Biện luận tiệm cận hàm bậc 2 / bậc 1 :
y = ax + b +
c
dx + e
(d≠0)
• a ≠ 0, c ≠ 0 : có tcđ, tcx
• a = 0, c ≠ 0 : có tcn, tcđ.
• c = 0 : (H) suy biến thành đt, không có tc.
4. Đồ thị các hàm thường gặp :
a/ y = ax + b :
a>0
b/ y = ax2 + bx + c
3
2
c/ y = ax + bx + c + d
a<0
a>0
a=0
a<0
a> 0 :
∆ y′ = 0
∆ y′ < 0
∆ y′ > 0
a<0:
d/ y = ax4 + bx2 + c
a>0
a<0
ab < 0
ab > 0
e/ y = (ax + b) / (cx + d) (c ≠ 0)
ad - bc > 0
f/ y =
ax2 + bx + c
dx + e
ad - bc < 0
(ad ≠ 0)
∆ y′ > 0
∆ y′ = 0
∆ y′ < 0
)
ad > 0
ad < 0
x=a
5. ĐỐI XỨNG ĐỒ THỊ :
g(x) = f(–x) : ñx qua (Oy)
g(x) = – f(x) : ñx qua (Ox)
a
x>a
x
y>b
b
y=b
y
(C ) : y =
f (x )
(C/) : y =
f ( x ) : giữ nguyên phần (C) bên phải x = 0, lấy phần (C) bên phải x = 0 đối xứng qua (Oy).
/
: giữ nguyên phần (C) bên trên y = 0, lấy phần (C) bên dưới y = 0 đối xứng qua (Ox).
6. ĐIỂM ĐẶC BIỆT CỦA (Cm) : y = f(x, m)
a/ Điểm cố ñònh : M(xo, yo) ∈ (Cm), ∀m ⇔ yo = f(xo, m), ∀m ⇔ Am + B = 0, ∀m (hay Am2 + Bm + C = 0,
∀m) ⇔
A =0
B= 0
(hay
A =0
B = 0 ). Giải hệ, được M.
C = 0
b/ Điểm (Cm) không đi qua, ∀m : M(xo, yo) ∉ (Cm), ∀m ⇔ yo ≠ f(xo,m), ∀m ⇔ yo = f(xo, m) VN m ⇔ Am +
B = 0 VN m (hay Am2 + Bm + C = 0 VN m) ⇔
Chú ý :
A
=C
B
VN ⇔ B = 0 ∨
A = 0
B≠ 0
(hay
A =0
A ≠ 0
). Giải hệ , được M.
B= 0 ∨
∆<0
C ≠ 0
B ≠ 0
A = BC VN
c/ Điểm có n đường cong của họ (Cm) đi qua : Có n đường (Cm) qua M(xo, yo) ⇔ yo = f(xo, m) có n nghiệm
m. Cần nắm vững điều kiện có n nghiệm của các loại phương trình : bậc 2, bậc 2 có điều kiện x ≠ α, bậc 3,
trùng phương.
7. TIẾP XÚC, PHƯƠNG TRÌNH TIẾP TUYEÁN :
a.
b.
(C) : y = f(x), tx (C/) : y = g(x) khi hệ phương trình sau có nghiệm :
. Nghiệm x của hệ là
hoành độ tiếp điểm.
Tìm tiếp tuyến với (C) : y = f(x)
* Tại M(xo, yo) : y = f'(xo)(x – xo) + yo.
* Qua M (xo, yo): viết phương trình đường thẳng qua M : (d) : y = k(x – xo) + yo. Dùng điều kiện tx tìm k. Số
lượng k = số lượng tiếp tuyến (nếu f bậc 3 hay bậc 2 / bậc 1 thì số nghiệm x trong hệ phương trình đk tx = số
lượng tiếp tuyến).
* // (∆) : y = ax + b : (d) // (∆) ⇒ (d) : y = ax + m. Tìm m nhờ đk tx.
* ⊥ (∆) : y = ax + b (a ≠ 0) : (d) ⊥ (∆) ⇒ (d) : y =
c.
y C = y C/
/
/
y C = y C/
−
1
x + m. Tìm m nhờ đk tx.
a
Bài toán số lượng tiếp tuyến : tìm M ∈ (C/) : g(x, y) = 0 sao cho từ M kẻ được đến (C) đúng n tieáp tuyeán (n =
0, 1, 2, ...), M(xo,yo) ∈ (C/) ⇔ g(xo,yo) = 0; (d) qua M : y = k(x – xo) + yo; (d) tx (C) :
y C = y d
/
y C = k
(1). Theá k
)
vào (1) được phương trình ẩn x, tham số xo hay yo. Đặt đk để phương trình này có n nghiệm x (số nghiệm x =
số tiếp tuyến), tìm được xo hay yo.
8. TƯƠNG GIAO :
* Phương trình hđ điểm chung của (C) : y = f(x) và (C/) : y = g(x) là : f(x) = g(x). Số nghiệm pt = số điểm
chung.
* Tìm m để (Cm) : y = f(x, m) vaø (C/m) : y = g(x, m) có n giao điểm : Viết phương trình hoành độ điểm
chung; đặt đk để pt có n nghiệm. Nếu pt hoành độ điểm chung tách được m sang 1 vế : F(x) = m : đặt điều
kiện để (C) : y = F(x) và (d) : y = m có n điểm chung.
* Biện luận sự tương giao của (Cm) và (C/m) :
• Nếu pt hđ điểm chung dạng : F(x) = m : lập BBT của F; số điểm chung của (Cm) và (C/m) = số điểm
chung của (C) và (d).
• PThđ điểm chung, không tách được m, dạng f(x) = ax2 + bx + c = 0 (x ≠ α) hay dạng bậc 3 : x = α ∨ f(x)
= 0 : lập ∆, xét dấu ∆, giải pt f(x) = 0 để biết m nào thì α là nghiệm của f, với m đó, số nghiệm bị bớt đi 1.
9. CỰC TRỊ :
* f có đúng n cực trị ⇔ f/ đổi dấu n lần.
f / (x o ) = 0
//
f (x o ) < 0
f / (x o ) = 0
f đạt cực tiểu tại xo ⇔
//
f (x o ) > 0
* f đạt cực đại tại xo ⇔
* f bậc 3 (hay bậc 2 / bậc 1) có cực trị ⇔ f có CĐ và CT ⇔
∆f/
>0
* f bậc 3 (hay bậc 2 / bậc 1) có cực trị :
• Bên phải (d) : x = α ⇔ y/ = 0 có 2 nghiệm α < x1 < x2.
• Bên trái (d) : x = α ⇔ y/ = 0 có 2 nghiệm x1 < x2 < α .
• 1 bên (Ox) ⇔
• 2 bên (Ox) ⇔
∆f/ > 0
yCD .yCT > 0
∆f/ > 0
yCD .yCT < 0
* Với hàm bậc 2 / bậc 1, các điều kiện yCĐ.yCT < 0 (>0) có thể thay bởi y = 0 VN (có 2 nghiệm.).
* Tính yCĐ.yCT :
• Hàm baäc 3 : y = y/ (Ax + B) + (Cx + D)
yCĐ.yCT = (CxCĐ + D).(CxCT + D), dùng Viète với pt y/ = 0.
• Hàm bậc 2/ bậc 1 :
yCÑ.yCT =
u
v
/
u (x CÑ ).u / (x CT )
, dùng Viète với pt y/ = 0.
/
/
v (x CĐ ).v (x CT )
y=
* Đường thẳng qua CĐ, CT :
• Hàm bậc 3 : y = Cx + D
• Hàm bậc 2 / baäc 1 : y = u/ / v/
* y = ax4 + bx2 + c có 1 cực trị ⇔ ab ≥ 0, 3 cực trị ⇔ ab < 0
10. ĐƠN ĐIỆU :
a. Biện luận sự biến thiên của hàm bậc 3 :
i) a > 0 và y’ = 0 vô nghiệm ⇒ hàm số tăng trên R (luôn luôn tăng)
ii) a < 0 và y’ = 0 vô nghiệm ⇒ hàm số giảm (nghịch biến) trên R (luôn luôn giảm)
iii) a > 0 và y’ = 0 có 2 nghiệm phân biệt x1, x2 với x1 < x2
⇒ hàm số đạt cực đại tại x1 và đạt cực tiểu tại x2.
Ngoài ra ta còn có :
+ x1 + x2 = 2x0 với x0 là hoành độ điểm uốn.
+ hàm số tăng trên (−∞, x1)
+ hàm số tăng treân (x2, +∞)
)
iv)
b.
+ hàm số giảm trên (x1, x2)
a < 0 và y’ = 0 có 2 nghiệm phân biệt x1, x2 với x1 < x2
⇒ hàm đạt cực tiểu tại x1 và đạt cực đại tại x2 thỏa điều kiện x1 + x2 = 2x0 (x0 là hoành độ điểm uốn). Ta
cũng có :
+ hàm số giảm trên (−∞, x1)
+ hàm số giảm trên (x2, +∞)
+ hàm số tăng trên (x1, x2)
Biện luận sự biến thiên của y =
bậc 2
bậc1
i) Nếu a.m > 0 và y/ = 0 vô nghiệm thì hàm tăng ( đồng biến) trên từng khỏang xác định.
ii) Nếu a.m < 0 và y/ = 0 vô nghiệm thì hàm giảm ( nghịch biến) trên từng khỏang xác định.
iii) Nếu a.m > 0 và y/ = 0 có 2 nghiệm phân biệt x1, x2 thì hàm đạt cực đại tại x1 và đạt cực tiểu tại x2 thỏa x1 < x2
và
x1 + x2
p
=− .
2
m
iv) Nếu a.m < 0 và y/ = 0 có 2 nghiệm phân biệt x1, x2 thì hàm đạt cực tiểu tại x1 và đạt cực đại tại x2 thỏa x1 < x2
và
x1 + x2
p
=− .
2
m
c.
Tìm m để hàm số bậc 3, bậc 2/bậc 1 đồng biến (nghịch biến) trên miền x ∈ I : đặt đk để I nằm trong miền
đồng biến (nghịch biến) của các BBT trên; so sánh nghiệm pt bậc 2 y/ = 0 với α.
11. BIỆN LUẬN SỐ NGHIỆM PT BẰNG ĐỒ THỊ :
a. Cho pt : F(x, m) = 0; tách m sang 1 vế : f(x) = m; lập BBT của f (nếu f đã khảo sát thì dùng đồ thị của f), số
nghiệm = số điểm chung.
b.
Với pt mũ, log,
, .
, lượng giác : đổi biến; cần biết mỗi biến mới t được mấy biến cũ x; cần biết đk của t
để cắt bớt đồ thị f.
12. QUỸ TÍCH ĐIỂM DI ĐỘNG M(xo, yo) :
Dựa vào tính chất điểm M, tìm 2 đẳng thức chứa xo, yo, m; khử m, được F(xo, yo) = 0; suy ra M ∈ (C) : F(x, y)
= 0; giới hạn quỹ tích : M tồn tại ⇔ m ? ⇔ xo ? (hay yo ?)
• Nếu xo = a thì M ∈ (d) : x = a.
• Nếu yo = b thì M ∈ (d) : y = b.
13. TÂM, TRỤC, CẶP ĐIỂM ĐỐI XỨNG :
a. CM hàm bậc 3 có tâm đx (điểm uốn), hàm bậc 2/bậc 1 có tâm đx (gđ 2 tc)
tại I : đổi tọa độ : x = X + xI, y = Y + yI; thế vào hàm số : Y = F(X), cm :
F(–x) = – F(x), suy ra F là hàm lẻ, đồ thị có tđx là gốc tọa độ I.
b. CM hàm bậc 4 có trục đx // (Oy) : giải pt y/ = 0; nếu x = a là nghiệm duy nhất hay là nghiệm chính giữa của
3 nghiệm : đổi tọa độ x = X + a, y = Y; thế vào hàm số : Y = F(X); cm F(–X) = F(X); suy ra F là hàm chẵn,
đồ thị có trục đối xứng là trục tung X = 0, tức x = a.
c. Tìm trên (C) : y = f(x) cặp điểm M, N đối xứng qua I : giải hệ 4 pt 4 ẩn :
x M + x N = 2x I
y + y = 2y
M
N
I
y M = f(x M )
y N = f(x N )
d.
Tìm trên (C) : y = f(x) cặp điểm ñ/x qua ñt (d) : y = ax + b : dt ⊥ (d) laø
(d') : y = –
1
x + m; lập pt hđ điểm chung của (C) và (d'); giả sử pt có 2 nghiệm xA, xB, tính tọa độ trung điểm I
a
của AB theo m; A, B đối xứng qua (d) ⇔ I ∈ (d)
⇔ m?; thay m vào pthđ điểm chung, giải tìm xA, xB, suy ra yA, yB.
14. Tìm điểm M ∈ (C) : y = ax + b +
c
y M = ax M + b +
dx M + e
xM , yM ∈ Z
⇔
⇔
c
dx + e
)
có tọa độ nguyên (a, b, c, d, e ∈ Z) : giải hệ
c
y M = ax M + b + dx + e
M
c
xM ,
∈Z
dx M + e
c
y M = ax M + b +
dx M + e
x M ∈ Z, dx M + e = ước số của c
15. Tìm min, max của hàm số y = f(x)
Lập BBT, suy ra miền giá trị và min, max.
16. Giải bất phương trình bằng đồ thị :
x
b
x≤a
f≤g⇔a≤x≤b,f≥g⇔
x≥b
f
f < g ⇔ a < x < b, f > g ⇔
g
a
VI- HÌNH HỌC GIẢI TÍCH
1.
Tọa độ , vectơ :
* (a,b) ± (a/, b/) = (a ± a/, b ± b/)
k(a, b) = (ka, kb)
/
/
(a, b) = (a , b ) ⇔
a = a/
/
b= b
(a, b).(a/,b/) = aa/ + bb/
(a, b) = a2 + b2
rr
v.v /
r r/
cos( v ,v ) = r r /
v .v
AB = (x B − x A , y B − y A ), AB = AB
MA = k MB
x − kx B
y − ky B
⇔ xM = A
, yM = A
(k ≠ 1)
1− k
1− k
x + xB
y + yB
M : trung điểm AB ⇔ x M = A
, yM = A
2
2
xA + x B + xC
x M =
3
M : trọng tâm ∆ABC ⇔
yA + y B + yC
y M =
3
M chia AB theo tỉ số k ⇔
(tương tự cho vectơ 3 chiều).
* Vectơ 3 chiều có thêm tích có hướng và tích hỗn hợp :
/
v = (a, b, c), v = (a' , b' , c' )
r r
[v, v/ ] = b/ c/ , c/ a/ , a/ b/
b c c a a b
b
)
r r
r r
r r
[ v ,v / ] = v . v / .sin( v ,v / )
*
r r
r r
[v, v / ] ⊥ v, v /
r r
rr
r r r
r r
r r
v ⊥ v / ⇔ v.v / = 0 ; v // v / ⇔ [ v ,v / ] = 0 ; v, v / , v //
r r / r //
⇔ [v, v ].v = 0
1
S ABC =
AB, AC
∆
2
1
VS.ABC =
AB, AC .AS
6
[
đồng phẳng
]
[
]
VABCD.A 'B'C'D' = [AB, AD].AA
A, B, C thẳng hàng ⇔
/
uuu uuur
r
AB // AC
* ∆ trong mp : H là trực tâm ⇔
AH.BC = 0
BH.AC = 0
H là chân đường cao ha ⇔
AH.BC = 0
BH // BC
M là chân phân giác trong
A
M là chân phân giác ngòai
A
∧
⇔
∧
⇔
AB
MC
AC
AB
MB = +
MC
AC
MB = −
I là tâm đường tròn ngoại tiếp ⇔ IA = IB = IC.
2.
I là tâm đường tròn nội tiếp ⇔ I là chân phân giác trong
của ∆ABC.
Đường thẳng trong mp :
* Xác định bởi 1 điểm M(xo,yo) và 1vtcp
(d) :
v
∧
B
của ∆ABM với M là chân phân giác trong
= (a,b) hay 1 pháp vectô (A,B) :
x = x o + at
x − xo y − yo
, (d ) :
=
a
b
y = y o + bt
(d) : A(x – xo) + B(y – yo) = 0
x y
+ =1
a b
x − xA
y − yA
=
xB − xA yB − yA
* (d) qua A(a, 0); B(0,b) :
* (AB) :
* (d) : Ax + By + C = 0 coù
v = (− B, A ) ; n = (A, B)
* (d) // (∆) : Ax + By + C = 0 ⇒ (d) : Ax + By +
* (d) ⊥ (∆) ⇒ (d) : – Bx + Ay + C/ = 0
* (d), (d/) tạo góc nhọn ϕ thì :
uu uuu
r r
nd .nd /
cosϕ = uu uuu
r
r
nd . nd /
* d(M,(d)) =
C′
=0
( ≠ cos( n ,n ))
uu uuu
r r
d
d/
Ax M + By M + C
A 2 + B2
* Phaân giác của (d) : Ax + By + C = 0 vaø (d/) : A/x + B/y + C/ = 0 laø :
∧
A
)
Ax + By + C
A 2 + B2
=±
/
/
A x+B y+C
/
A / 2 + B/ 2
n d .n
d/
> 0 : phaân giác góc tù + , nhọn –
n d .n
d/
< 0 : phân giác góc tù – , nhọn +
* Tương giao : Xét hpt tọa độ giao điểm.
3. Mặt phẳng trong không gian :
* Xác định bởi 1 điểm M(xo, yo, zo) và 1 pháp vectơ :
n
= (A, B, C) hay 2 vtcp
v , v' .
(P) : A(x – xo) + B(y – yo) + C(z – zo) = 0
n
v , v' ]
=[
(P) : Ax + By + Cz + D = 0 coù
n
= (A, B, C).
(P) qua A(a,0,0); B(0,b,0); C(0,0,c) ⇔ (P) : x/a + y/b + z/c = 1
* Cho M(xo, yo, zo), (P) : Ax + By + Cz + D = 0
d(M,(P)) =
Ax o + By o + Cz o + D
A 2 + B2 + C2
* (P) , (P/) tạo góc nhọn ϕ thì : cos ϕ =
cos(n( P ) , n( P ') )
n( P ) ⊥ n( P ') , (P) // (P/) ⇔ n( P ) // n (P ')
* (P) ⊥ (P/) ⇔
4. Đường thẳng trong không gian :
* Xác định bởi 1 điểm M (xo, yo, zo) và 1 vtcp
(d) :
v
= (a, b, c) hay 2 pháp vectơ :
x = x o + at
x − xo y − yo z − zo
=
=
y = y o + bt , (d ) :
a
b
c
z = z + ct
o
v = [ n , n' ]
x − xA
y − yA
z − zA
=
=
xB − x A y B − y A z B − z A
Ax + By + Cz + D = 0
* (d) = (P) ∩ (P/) :
A' x + B' y + C' z + D' = 0
* (AB) :
* (d) qua A, vtcp
v
thì :
d(M,(d)) =
[AM, v ]
v
* ϕ là góc nhọn giữa (d), (d/) thì :
cos( vd , v / )
cosϕ =
d
* ϕ là góc nhọn giữa (d), (P) thì :
sinϕ =
* (d) qua M, vtcp
(d) caét (P) ⇔
cos( vd , n p )
v , (P) có pvt n
v.n
:
≠0
(d) // (P) ⇔
v.n
= 0 và M ∉ (P)
(d) ⊂ (P) ⇔
v.n
= 0 vaø M ∈ (P)
n , n'
:
)
v
* (d) qua A, vtcp
(d) caét (d/) ⇔ [
(d) // (d/) ⇔ [
v'
:
v , v' ] ≠ 0 , [ v , v' ] AB
v , v' ] = 0
(d) cheùo (d/) ⇔ [
(d) ≡ (d/) ⇔ [
; (d /) qua B, vtcp
, A ∉ (d/)
v , v' ] ≠ 0 , [ v , v' ] AB
v , v' ] = 0
* (d) cheùo (d/) : d(d, d/) =
≠0
, A ∈ (d/)
[ v , v' ] AB
[ v , v' ]
* (d) chéo (d/) , tìm đường ⊥ chung (∆) : tìm
n
=0
n = [ v , v' ] ; tìm (P) chứa (d), // n
; tìm (P/) chứa (d/), //
; (∆) = (P) ∩ (P/).
(d) ⊥ (P), caét (d/) ⇒ (d) nằm trong mp ⊥ (P), chứa (d/).
(d) qua A, // (P) ⇒ (d) nằm trong mp chứa A, // (P).
(d) qua A, cắt (d/) ⇒ (d) nằm trong mp chứa A, chứa (d/).
(d) cắt (d/), // (d//) ⇒ (d) nằm trong mp chứa (d/), // (d//).
(d) qua A, ⊥ (d/) ⇒ (d) nằm trong mp chứa A, ⊥ (d/).
Tìm hc H của M xuống (d) : viết pt mp (P) qua M, ⊥ (d), H = (d) ∩ (P).
Tìm hc H của M xuống (P) : viết pt ñt (d) qua M, ⊥ (P) : H = (d) ∩ (P).
Tìm hc vuông góc của (d) xuống (P) : viết pt mp (Q) chứa (d), ⊥ (P);
(d/) = (P) ∩ (Q)
* Tìm hc song song của (d) theo phương (∆) xuống (P) : viết pt mp (Q) chứa (d)
// (∆); (d/) = (P) ∩ (Q).
5. Đường tròn :
* Đường tròn (C) xác định bởi tâm I(a,b) và bk R : (C) : (x – a)2 + (y – b)2 = R2
*
*
*
*
*
*
*
*
2
2
* (C) : x2 + y2 + 2Ax + 2By + C = 0 có tâm I(–A,–B), bk R = A + B − C
* (d) tx (C) ⇔ d(I, (d)) = R, cắt ⇔ < R, không cắt ⇔ > R.
* Tiếp tuyến với (C) tại M(xo,yo) : phân đôi t/độ trong (C) :
(xo–a)(x–a) + (yo–b)(y–b) = R hay xox + yoy + A(xo + x) + B(yo + y) + C = 0
* Cho (C) : F(x,y) = x2 + y2 + 2Ax + 2By + C = 0 thì PM/(C) = F(xM, yM) = MA.MB = MT2 = MI2 – R2
với MAB : cát tuyến, MT : tieáp tuyeán ; M ∈ (C) ⇔ PM/(C) = 0 , M trong (C) ⇔ PM/(C) < 0, ngoaøi ⇔ > 0.
* Trục đẳng phương của (C) và (C/) :2(A – A/)x + 2(B – B/)y + (C – C/) = 0
* (C), (C/) ngoaøi nhau ⇔ II/ > R + R/ : (có 4 tiếp tuyến chung); tx ngoài ⇔ = R + R/ (3 tiếp tuyến chung);
cắt ⇔
R − R/
nhau ⇔ <
< II/ < R + R/ (2 tt chung); tx trong ⇔ =
R − R/
R − R/
(1 tt chung là trục đẳng phương) chứa
(không có tt chung).
6. Mặt cầu :
* Mc (S) xđ bởi tâm I (a, b, c) vaø bk R : (S) : (x – a)2 + (y – b2) + (z – c)2 = R2.
* (S) : x2 + y2 + z2 + 2Ax + 2By + 2Cz + D = 0 coù taâm I(–A,–B,–C), bk R =
A 2 + B2 + C2 − D
* (P) tx (S) ⇔ d(I,(P)) = R, caét ⇔ < R, không cắt ⇔ > R.
* Pt tiếp diện với (S) tại M : phân đôi tđộ (S).
* Cho (S) : F(x, y, z) = 0. PM/(S) = F (xM, yM, zM); PM/(S) = 0 ⇔ M ∈ (S), < 0
⇔ M trong (S), > 0 ⇔ M ngoài (S).
* Mặt đẳng phương của (S) và (S/) :
2(A – A/)x + 2(B – B/)y + 2(C – C/)z + (D – D/) = 0
* Tương giao giữa (S), (S/) : nhö (C), (C/).
* Khi (S), (S/) tx trong thì tiết diện chung là mặt đẳng phương.
* Khi (S), (S/) cắt nhau thì mp qua giao tuyến là mặt đẳng phương.
7. Elip :
*
cho F1, F2, F2F2 = 2c, cho a > c > 0
)
2
* (E) :
2
x
y
+ 2
2
a
b
M ∈ (E) ⇔ MF1 + MF2 = 2a.
= 1 (a > b > 0) : tieâu điểm : F1(–c,0), F2(c,0); đỉnh A1(–a,0); A2(a,0); B1(0,–b); B2(0,b);
tiêu cự : F1F2 = 2c, trục lớn A1A2 = 2a; trục nhỏ
B1B2 = 2b; tâm sai e = c/a; đường chuẩn x = ± a/e; bk qua tieâu : MF1 = a + exM,
MF2 = a – exM; tt với (E) tại M : phân đôi tọa độ (E),
(E) tx (d) : Ax + By + C = 0 ⇔ a2A2 + b2B2 = C2 ; a2 = b2 + c2.
* (E) :
x2 y2
+
= 1 (a > b > 0) : không chính tắc; tiêu điểm : F1(0,–c), F2(0,c); đỉnh A1(0,–a), A2(0,a),
b 2 a2
B1(–b,0), B2(b,0), tiêu cự : F1F2 = 2c; trục lớn A1A2 = 2a; trục nhỏ B1B2 = 2b; tâm sai e = c/a; đường chuẩn y
= ± a/e; bán kính qua tiêu MF1 = a + eyM, MF2 = a – eyM; tiếp tuyến với (E) tại M : phân đôi tọa độ (E); (E)
tiếp xúc (d) : Ax + By + C = 0 ⇔ a2B2 + b2 A2 = C2; a2 = b2 + c2 (Chuù ý : tất cả các kết quả của trường hợp
này suy từ trường hợp chính tắc trên bằng cách thay x bởi y, y bởi x).
8. Hypebol :
* Cho F1, F2, F2F2 = 2c, cho 0 < a < c.
M ∈ (H) ⇔
MF1 − MF2
(H) :
= 2a
x2 y2
−
a2 b2
= 1 (pt chính tắc)
tiêu điểm F1(–c,0), F2(c,0); đỉnh tr.thực A1(–a,0), A2(a,0); đỉnh trục ảo
B1(0,–b), B2(0,b); tiêu cự F1F2 = 2c; độ dài trục thực A1A2 = 2a; độ dài trục ảo
B1B2 = 2b; tâm sai : e = c/a; đường chuẩn : x = ± a/e; bán kính qua tiêu : M ∈ nhánh phải MF1 = exM + a , MF2 =
exM – a , M ∈ nhaùnh traùi MF1 = – exM – a,
MF2 = –exM + a; tieáp tuyến với (H) tại M : phân đôi tọa độ (H);
(H) tx (d) : Ax + By + C = 0 ⇔ a2A2 – b2B2 = C2 > 0; tieäm cận y = ±
hình chữ nhật cơ sở : x = ± a, y = ± b; c2 = a2 + b2.
(H) :
b
x
a
y2 x2
−
= 1 (pt không chính tắc)
a2 b2
tiêu điểm F1(0,–c), F2(0,c); đỉnh trục thực A1(0,–a), A2(0,a); đỉnh trục ảo B1(–b,0), B2(b,0); tiêu cự F1F2 =
2c; độ dài trục thực A1A2 = 2a; độ dài trục ảo B1B1 = 2b; tâm sai : e = c/a; đường chuẩn : y = ± a/e; bán kính
qua tiêu : M ∈ nhánh trên MF1 = eyM + a, MF2 = eyM – a; M ∈ nhánh dưới MF1 = –eyM – a, MF2 = – eyM +
a; tiếp tuyến với (H) tại M : phân đôi tọa độ (H);
(H) tx (d) : Ax + By + C = 0 ⇔ a2B2 – b2A2 = C2 > 0; tiệm cận x = ±
b
y
a
hình chữ nhật cơ sở : y= ± a, x = ± b; c2 = a2 + b2 (chú ý : tất cả các kết quả của trường hợp này suy từ trường
hợp chính tắc bằng cách thay x bởi y, y bởi x).
9. Parabol :
*
Cho F, F ∉ (∆)
M ∈ (P) ⇔ MF = d(M,(∆))
(P) : y2 = 2px (p > 0) (phương trình chính tắc).
tiêu điểm (p/2, 0), đường chuẩn x = – p/2; bán kính qua tiêu MF = p/2 + xM; taâm sai e = 1, tiếp tuyến với
(P) tại M : phân đôi tọa độ; (P) tx (d) : Ax + By + C = 0 ⇔ pB2 = 2AC (p : hệ số của x trong (P) đi với B : hệ
số của y trong (d)); tham số tiêu : p.
(P) : y2 = – 2px (p > 0) (phương trình không chính tắc).
tiêu điểm (–p/2, 0), đường chuẩn x = p/2; bán kính qua tiêu MF = p/2 – xM; tâm sai e = 1, tiếp tuyến với
(P) tại M : phân đôi tọa độ; (P) tx (d) : Ax + By + C = 0 ⇔ pB2 = – 2AC.
(P) : x2 = 2py (p > 0) (phương trình không chính tắc).
tiêu điểm (0, p/2), đường chuẩn y = – p/2; bán kính qua tiêu MF = p/2 + yM; tâm sai e = 1, tiếp tuyến với
(P) tại M : phân đôi tọa độ; (P) tx (d) : Ax + By + C = 0 ⇔ pA2 = 2BC (p : hệ số của y trong (P) đi với A : hệ
số của x trong (d)).
(P) : x2 = – 2py (p > 0) (phương trình không chính tắc).
)
tiêu điểm (0, – p/2), đường chuẩn y = p/2; bán kính qua tiêu MF = p/2 – yM; tâm sai e = 1, tiếp tuyến với
(P) tại M : phân đôi tọa độ;
(P) tx (d) : Ax + By + C = 0 ⇔ pA2 = – 2BC .
CHUÙ Ý :
* Cần có quan điểm giải tích khi làm toán hình giải tích : đặt câu hỏi cần tìm gì? (điểm trong mp M(xo,yo) :
2 ẩn ; điểm trong không gian (3 ẩn); đường thẳng trong mp Ax + By + C = 0 : 3 aån A, B, C - thực ra là 2 ẩn;
đường tròn : 3 aån a, b, R hay A, B, C; (E) : 2 ẩn a, b và cần biết dạng ; (H) : như (E); (P) : 1 ẩn p và cần biết
dạng; mp (P) : 4 ẩn A, B, C, D; mặt cầu (S) : 4 ẩn a, b, c, R hay A, B, C, D; đường thẳng trong không gian (d)
= (P) ∩ (Q); đường tròn trong không gian (C) = (P) ∩ (S).
* Với các bài toán hình không gian : cần lập hệ trục tọa độ.