Tổng hợp lý thuyết Giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số

  1. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪

    A. KIẾN THỨC CƠ SỞ
    \[f(x) \le f({x_0})\forall x \in K \Leftrightarrow {\max _K}f(x) = f({x_0})\]
    \[f(x) \ge f({x_0})\forall x \in K \Leftrightarrow {\min _K}f(x) = f({x_0})\]
    [​IMG]
    Cách tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số
    Đánh giá trực tiếpLập bảng
    biến thiên
    Trên đoạn \(\left[ {a;b} \right]\)
    + Đánh giá
    \(f\left( x \right) \le M\;\left( { \ge m} \right)\forall x \in K\)
    + Chỉ ra tồn tại \({x_0}\):
    \(f\left( {{x_0}} \right) = M\;\left( m \right)\)
    + Kết luận
    \(M = \mathop {\max }\limits_K f\left( x \right)\)
    \(m = \mathop {\min }\limits_K f\left( x \right)\)
    + Từ bảng biến thiên chỉ ra GTLN, GTNN của hàm số trên khoảng đang xét.+ Giải \(f'\left( x \right) = 0\)
    \( \Leftrightarrow x = {x_1},{x_2},...\)
    + tính \(f\left( a \right),f\left( b \right),f\left( {{x_1}} \right),f\left( {{x_2}} \right), \ldots \;\)
    + Kết luận
    \(\mathop {\max }\limits_{\left[ {a;b} \right]} f\left( x \right) = \)
    \(\max \left\{ {f\left( a \right),f\left( b \right),f\left( {{x_1}} \right),f\left( {{x_2}} \right), \ldots } \right\}\)
    \(\mathop {\min }\limits_{\left[ {a;b} \right]} f\left( x \right) = \)
    \(\min \left\{ {f\left( a \right),f\left( b \right),f\left( {{x_1}} \right),f\left( {{x_2}} \right), \ldots } \right\}\)

    B. CÁC DẠNG CƠ BẢN
    Khảo sát trực tiếpKhảo sát gián tiếp
    + Áp dụng các phương pháp tìm GTLN, GTNN trực tiếp đối với hàm\(y = f\left( x \right)\)+ Đặt \(u(x) = t \Rightarrow t \in K\)
    + Khảo sát hàm \(f\left( x \right) = g\left( t \right),\;t \in K\)
    Ví dụ 1: Tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số \(y = {x^3} - 3x + 1\) trên đoạn \([0;2]\)
    Hướng dẫn: Có \(f'(x) = 3{x^2} - 3 = 0 \Leftrightarrow x = \pm 1\) chỉ có \(x = 1 \in (0;2)\). Tính các giá trị \(f(0) = 1;\;f(1) = - 1;\;f(2) = 3\)
    Vậy GTNN của hàm số là 3 và GTNN là -1.
    Ví dụ 2: Tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số \(y = 3\sqrt {x - 1} + 4\sqrt {5 - x} \) .
    Hướng dẫn: Tập xác định \(D = {\rm{[}}1;5]\) . \(y' = \frac{3}{{2\sqrt {x - 1} }} - \frac{2}{{\sqrt {5 - x} }}\) . Giải phương trình \(y' = 0 \Leftrightarrow 9(5 - x) = 16(x - 1) \Leftrightarrow x = \frac{{61}}{{25}}\) . Tính \(f(1) = 8;\;f(\frac{{61}}{{25}}) = 10;f(5) = 6\) ta tìm được GTLN, GTNN
    Ví dụ 3: Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số \[f(x) = 3{x^2} + \frac{6}{x}\] trên \((0; + \infty )\).
    Hướng dẫn: Có \(y' = 6x - \frac{6}{{{x^2}}}\) , \(y' = 0 \Leftrightarrow {x^3} = 1 \Leftrightarrow x = 1\) . Ta có bẳng biến thiên
    [​IMG]
    Từ bảng biến thiên ta thấy giá trị nhỏ nhất của hàm số là 9 tại x = 1