ÔN LUYỆN TRƯỚC KỲ THI
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG QUỐC GIA
Môn: TOÁN
BÀI 01
Bài 01: Giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của hàm số ( Tự luận)
Bài tập chuẩn bị Thứ 5 quay clip:
Ví dụ: Tìm GTLN, GTNN của hàm số H x x 1 7 x 4
x 17 x 5
Bài giải:
Điều kiện xác định: 1 x 7 .
Đặt: t x 1 7 x t 2 x 1 7 x 2
x 1 7 x
x 1 7 x
t2 6
2
t2 6
2
Khi đó, H x t 4
5 H x 2t t 17 . Ta cần đi tìm điều kiện cho t .
2
Xét hàm số: g x x 1 7 x với: x 1;7
g' x
1
2 x 1
1
2 7 x
;g ' x 0 x 4
Ta có: g 1 6; g 4 2 3; g 7 6 . Mà g x là hàm số liên tục và xác định trên: 1;7
Suy ra: Min g x 6; Max g x 2 3 t 6;2 3
x 1;7
x 1;7
Tới đây, ta chỉ cần khảo sát hàm số: H x 2t 2 t 17 trên 6;2 3 .
H ' x 4t 1 0 t 6;2 3 , suy ra: H x là hàm số nghịch biến trên đoạn 6;2 3
Mà: H
6 5
6; H 2 3 7 2 3 . H x là hàm số liên tục và xác định trên 6;2 3
Vậy: Max H x 5 6 x 1 và Min H x 7 2 3 x 4 .
x 1;7
x 1;7
Bài tập tự luyện
Bài toán 1: Cho hàm số: y x 3 3 m 1 x 2 3m m 2 x 1 . Tìm m để hàm số:
a. Đồng biến trên
b. Nghịch biến trên
Tập xác định: D
; y ' 3x 2 6 m 1 x 3m m 2
a. Hàm số đồng biến trên
Kết luận: Vậy m
khi y ' 0, x
3
a 3 0
m
' 6m 9 0
2
3
để hàm số đồng biến trên
2
.
a 3 0
( Vô nghiệm )
' 6m 9 0
Kết luận: Vậy không có giá trị nào của m để hàm số nghịch biến trên .
khi y ' 0, x
b. Hàm số nghịch biến trên
Bài toán 2: Cho hàm số: y x 3 3x 2 3mx 1 1 , với m là tham số thực. Tìm m để hàm số
1 nghịch biến trên khoảng 0; .
Cách 1: Sử dụng phương pháp hàm số:
Ta có: y ' 3x 2 6x 3m
Hàm số nghịch biến trên khoảng 0; y ' 0 x 0; *
Vì y ' x liên tục tại x 0 nên * y ' 0 x 0; 3x 2 6x 3m 0, x 0;
m x 2 2x , x 0; m g x , x 0; ( Trong đó: g x x 2 2x )
m Min g x .
0;
Xét
hàm
g x x 2 2x trên
số
0; g ' x 2x 2 g ' x 0 x 1
lim g x ; g 0 0; g 1 1 Min g x 1 tại x 1
x
0;
Kết luận: m 1 thì hàm số nghịch biến trên khoảng 0; .
Cách 2: Sử dụng định lý dấu tam thức bậc 2:
Ta có: y ' 3x 2 6x 3m ' 9 9m
Hàm số nghịch biến trên khoảng 0; y ' 0 x 0; *
Trường hợp 1: Nếu ' 0 9 9m 0 m 1 . Theo định lý về dấu tam thức bậc hai ta
có y ' 0 x
* luôn đúng
Trường hợp 2: Nếu ' 0 9 9m 0 m 1 , thì * đúng phương trình y ' 0 có
hai nghiệm phân biệt x 1, x 2 x 1 x 2 và thỏa mãn x 1 x 2 0 1
m 1
m 1
0
1
x 1 0 x 2 0 0 x 1.x 2 0
x x2 0
x x
x x 0
1
2
2
1
1
0
2
( Theo định lý Vi-et: x1 x 2 2; x1.x 2 m )
m 1
m 0 ( Vô nghiệm ) * không thỏa mãn).
2 0
Kết luận: Kết hợp TH1 và TH2 ta có m 1 thì hàm số nghịch biến trên khoảng 0; .
Bài toán 3: Tìm m để hàm số: y m 1 x 3 3 m 1 x 2 3 2m 3 x m nghịch biến
trên
Tập xác định: D
Ta có: y ' 3 m 1 x 2 6 m 1 x 3 2m 3
Hàm số nghịch biến trên
y ' 0, x
Nhận xét: y ' chưa là tam thức bậc hai nên ta phải xét hai trường hợp:
Trường hợp 1: m 1 khi đó: y ' 3 0, x
nên hàm số nghịch biến trên
Trường hợp 2: m 1 , khi đó y ' là tam thức bậc hai nên hàm số nghịch biến trên
y ' 0, x
m 1 0
m 1
2
m 1 2m 3 m 1 0
Kết luận: Kết hợp TH1 và TH2 ta có m 1 thì hàm số nghịch biến trên
Bài toán 4: Cho hàm số: y
.
mx 4
x m
a.Tìm m để hàm số đồng biến trên từng khoảng xác định
b. Tìm m để hàm số đồng biến trên khoảng 2;
Tập xác định: D
\ m ; y '
m2 4
x m
2
a. Hàm số đồng biến trên từng khoảng xác định khi và chỉ khi:
m 2
.
y ' 0, x m m 2 4 0
m 2
Kết luận: Vậy m ; 2 2; để hàm số đồng biến trên từng khoảng xác định.
b. Hàm số đồng biến trên khoảng 2; khi và chỉ khi:
m 2
m 2
2
m
4
0
m 2 m 2 m 2 .
m 2;
m 2
m 2
Kết luận: Vậy m 2; để hàm số đồng biến trên khoảng 2; .
Bài toán 5: Tìm m để hàm số: y x 3 3x 2 mx m nghịch biến trên một khoảng có độ dài
bằng 1
Tập xác định: D
; y ' 3x 2 6x m
Hàm số nghịch biến trên một khoảng có độ dài bằng 1 khi và chỉ khi:
y ' 0
x
x
1
1
2
3
9 3m 0
m 3
m
2
4
4 4m 1
S 4P 1 S x 1 x 2 ; P x 1.x 2
Kết luận: Vậy m
3
để hàm số nghịch biến trên một khoảng có độ dài bằng 1 .
4
m 1 3
x m 2 x 2 3mx 5 , với m là tham số thực. Tìm m
3
để hàm số đồng biến trên khoảng ; 2 .
Bài toán 6: Cho hàm số: y
Cách 1: Sử dụng phương pháp hàm số:
Ta có: y ' m 1 x 2 2 m 2 x 3m
Suy ra, hàm số đồng biến trên khoảng ; 2 y ' 0 x ; 2 *
Vì y ' x liên tục tại x 2 nên * y ' 0 x ; 2 *
m 1 x 2 2 m 1 x 3m 0, x ; 2
m x 2 2x 3 x 2 4x , x ; 2 m g x , x ; 2
( Trong đó: g x
x 2 4x
) m Min g x
x 2 2x 3
;2
x 2 4x
Xét hàm số: g x
trên đoạn ; 2
x 2 2x 3
2
1
7
6 x
2
4
6 x 2 x 2
0, x ; 2
g' x
2
2
2
2
x 2x 3
x 2x 3
4
g x là hàm số nghịch biến trên ; 2 Min g x g 2
5
;2
4
Kết luận: Vậy m thì hàm số đồng biến trên khoảng ; 2 .
5
Cách 2: Sử dụng định lý dấu tam thức bậc 2:
2
1
15
0, m
Ta có: y ' m 1 x 2 m 2 x 3m ; ' 4m m 4 2m
2
4
2
2
Suy ra, hàm số đồng biến trên khoảng ; 2 y ' 0 x ; 2 *
Trường hợp 1: Nếu m 1 0 m 1 y ' 6x 3 0, x ; 2
* không thỏa mãn.
x 1
Trường hợp 2: Nếu m 1 0 m 1 thì * đúng phương trình y ' 0 có hai nghiệm
phân biệt x 1; x 2 , x 1 x 2 và thỏa mãn 2 x 1
2
0
m
x .x 2 x x 4 0
1
2
x 2 2 x 1 2 0
x 1.x 2 2 x 1 x 2 4 0
1 2
1 x x
x x
m 1
1
2
1
2
2
2
x x 4 0
2
1
2
2
m
1
m
1
( Theo định lí Vi-et: x1 x 2
3m
2 m 2
2
m 1
m 1
m 1
2 m 2
40
m 1
4 0
2 m 2
m 1
; x .x
1
2
3m
)
m 1
4
m
5
4
m 1 m
5
1
m
3
Trường hợp 3: Nếu m 1 0 m 1 , thì * không thỏa mãn vì phương trình y ' 0 có
hai nghiệm phân biệt x 1; x 2 , x 1 x 2 và y ' 0 x x 1; x 2
4
Kết luận: Kết hợp TH1, TH2, TH3 ta có: m thì hàm số đồng biến trên khoảng ; 2 .
5
Bài toán 7: Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số: y
x2 x 1
trên đoạn
x
1
;2
2
1
x
1
;2
x2 1
2
2
;y ' 0 x 1 0
Ta có: y '
2
1
x
x 1 ;2
2
1 7
7
x2 x 1
Mà: y ; y 1 3; y 2 . y
là hàm số liên tục và xác định trên
x
2
2 2
1
;2
2
1 7
1
Kết luận: Vậy Min f x f 2 f x 2; x ; Max f x f 1 3 x 1 .
2
2 2
1
1
;2
;2
2
2
Bài toán 8: Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số:
y f x x 1 3x 2 6x 9
Điều kiện xác định: 3x 2 6x 9 0 1 x 3
Ta có: y ' 1
6 6x
2 3x 2 6x 9
3x 2 6x 9 3 3x
3x 2 6x 9
y ' 0 3x 2 6x 9 3x 3
3x 3 0
x 1
x 2
2
12x 2 24 0
3x 2 6x 9 3x 3
Bảng biến thiên:
1
x
2
y'
3
0
y
6
4
0
Từ bảng biến thiên, ta được: Max y 6 x 2; Min y 0 x 1 .
Bài toán 9: Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số:
y 5cos x cos 5x với
4
x
4
k
x 2
Ta có: y ' 5sin x sin 5x ; y ' 0 sin 5 x sin x
k
k
x
5 3
Do:
4
x
nên: x
4
5
; x 0; x
6
Bảng biến thiên:
x
4
y'
y
0
6
0
0
3 3
6
4
0
3 3
4
3 2
Từ bảng biến thiên, ta được: Max y=3 3 x
3 2
6
; Min y 4 x 0 .
Bài toán 10: Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số:
y f x 2e x e 42 x với x 0; 2
Ta có: f ' x 2e x 2e 42 x ; f ' x 0 2e x 2e 42 x 0 2e x 2e 42 x e x e 42 x
x 4 2x x
4
.Ta có: f 0 2 e 4 ; f 2 2e 2 1;
3
4
4
f 3e 3
3
Mà f x là hàm số liên tục và xác định trên 0; 2
4
4
4
Kết luận: Vậy Max f x f 0 2 e x 0; Min f x f 3e 3 x .
3
3
0;2
0;2
4
m 3
.x mx 2 7x 2 11 , với m là tham số thực. Tìm m để hàm
3
số 11 nghịch biến trên khoảng 1;
Bài toán 11: Cho hàm số: y
Đáp án: m
Bài toán 12: Cho hàm số: y
7
3
mx m 2
x m
a.Với giá trị nào của m thì hàm số nghịch biến trên từng khoảng xác định
b.Với giá trị nào của m thì hàm số nghịch biến trên khoảng ; 0
Đáp án: a) m 2;1
b) m 2; 0
Tìm m để hàm số 13 nghịch biến trên khoảng 1;
Bài toán 13: Cho hàm số: y x 3 m 1 x 2 m m 3 x
1
13 , với m là tham số thực.
3
1 5 7 33 7 33 1 5
;
;
Đáp án: m
8
8
2
2
Bài toán 14: Gọi x 1; x 2 là nghiệm của phương trình: 12x 2 6mx m 2 4
Tìm m để biểu thức: A x 12 x 22 đạt giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất
12
0
m2
Đáp án: Max A
3 3
3 3
x 2 3 và Max A
x 2 3
4
4
Bài toán 15: Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số: y x 2 2 x
Đáp án: Max y=
16 6
25 5
x 0; Min y 0 x
4
5