Tổng hợp lý thuyết và bài tập Cực trị hàm số

  1. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Cho hàm số \(y=-x-\frac{2}{x}\) . Trong các khẳng định sau đây, khẳng định nào sai?
    • Đạo hàm của hàm số triệt tiêu và đổi dấu tại \(x=\sqrt{2}\) và \(x=-\sqrt{2}\) .
    • Hàm số đạt cực trị tại \(x=\sqrt{2}\) và \(x=-\sqrt{2}\) .
    • \(y=2\sqrt{2}\) là giá trị cực đại và \(y=-2\sqrt{2}\) là giá trị cực tiểu của hàm số.
    • \(M\left(-\sqrt{2};2\sqrt{2}\right)\) và \(N\left(\sqrt{2};-2\sqrt{2}\right)\) là hai điểm cực trị của đồ thị hàm số.
    Hướng dẫn giải:

    Với hàm số bậc hai chia bậc nhất, giá trị cực đại luôn nhỏ hơn giá trị cực tiểu. Vậy C sai.
    Học sinh cần chú ý, bài toán yêu cầu chọn phương án trả lời sai.
     
  2. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  3. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Tìm các giá trị của tham số m để đồ thị hàm số \(y=-(x-1)^3+3m^2(x-1)-2\) có hai điểm cực trị cách đều gốc tọa độ?
    • \(m=5\)
    • \(m=-5\)
    • \(m=\frac{1}{3};m=-\frac{1}{3}\)
    • \(m=-\frac{1}{2};m=\frac{1}{2}\)
    Hướng dẫn giải:

    Ta có \(y'=-3(x-1)^2+3m^2\) . Nếu \(m=0\) thì hàm số không có cực trị. Nếu \(m\ne0\) thì hàm số có hai điểm cực trị \(x_1=1-m;x_2=1+m\) . Đồ thị hàm số đã cho có hai điểm cực trị \(M\left(x_1=1-m;y_1=-2m^3-2\right)\) và \(N\left(x_2=1+m;y_2=2m^3-2\right)\) . Hai điểm cực trị sẽ cách đều gốc tọa độ khi và chỉ
    \(OM=ON\Leftrightarrow x_1^2+y_1^2=x_2^2+y_2^2\).
    Từ đo ta được \(m=-\frac{1}{2};m=\frac{1}{2}\).
     
  4. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Tìm tất cả các giá trị của tham số m để hàm số \(y=2x^3+3(m-1)x^2+6(m-2)x-2017\) có hai điểm cực trị nằm trong khoảng \(\left(-5;5\right)\) .
    • \(m>-3\)
    • \(m< 7\)
    • \(-3< m< 7\)
    • \(-3< m< 3;3< m< 7\)
    Hướng dẫn giải:

    \(y'=x^2+(m-1)x+m-2\) có hai nghiệm \(x_1=-1;x_2=2-m\) . Yêu cầu bài toán sẽ được thực hiện khi và chỉ khi \(x_1\ne x_2\) và \(-5< 2-m< 5\) . Từ đó \(m\ne3\) và \(-3< m< 7\) . Vậy D là phương án trả lời đúng.
     
  5. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Cho hàm số \(y=\frac{x^2+3}{x+1}\). Mệnh đề nào dưới đây đúng?
    • Giá trị cực tiểu của hàm số bằng \(-3\)
    • Giá trị cực tiểu của hàm số băng \(1\)
    • Giá trị cực tiểu của hàm số bằng \(-6\)
    • Giá trị cực tiểu của hàm số bằng \(2\)
    Hướng dẫn giải:

    Điều kiện: \(x\ne-1\).
    \(y'=\frac{\left(x+1\right)2x-\left(x^2+3\right)}{\left(x+1\right)^2}=\frac{x^2+2x-3}{\left(x+1\right)^2}\)
    \(y'=0\) tại \(x=1;x=-3\)
    \(y'\) đổi dấu từ dương sang âm tại \(x=-3\) nên có cực đại tại điểm này.
    \(y'\) đổi dấu từ âm sang dương tai \(x=1\) nên có cực tiệu tại \(x=1\).
    Vậy giá trị cực tiểu là:
    \(y_{CT}=y\left(1\right)=\frac{1^2+3}{1+1}=2\)
     
  6. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Biết M(0;2) , N(2; -2) là các điểm cực trị của hàm số \(y=ax^3+bx^2+cx+d\). Tính giá trị hàm số tại \(x=-2\) ?
    • \(y\left(-2\right)=2\)
    • \(y\left(-2\right)=22\)
    • \(y\left(-2\right)=6\)
    • \(y\left(-2\right)=-18\)
    Hướng dẫn giải:

    \(y'=3ax^2+2bx+c\)
    y có M(0;2) , N(2; -2) là các điểm cực trị nên \(y'=0\) có hai nghiệm là \(x=0;x=2\). Suy ra:
    \(y'\left(0\right)=c=0\)
    \(y'\left(2\right)=12a+4b+c=12a+4b=0\) (do c=0)
    Ta có thêm điều kiện M, N thuộc đồ thị hàm số nên:
    \(y\left(0\right)=d=2\)
    \(y\left(2\right)=a2^3+b2^2+2=8a+4b+2=-2\) (chú ý c=0 và d=2)
    Vậy ta tìm a, b thông qua hệ:
    \(\left\{\begin{matrix}12a+4b=0\\8a+4b+2=-2\end{matrix}\right.\)
    Suy ra a = 1; b = -3.
    Vậy \(y=x^3-3x^2+2\)
    Và \(y\left(-2\right)=\left(-2\right)^3-3\left(-2\right)^2+2=-18\)
     
  7. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  8. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Gọi S là tập hợp tất cả các giá trị thực của tham số m để đồ thị của hàm số \(y=\dfrac{1}{3}x^3-mx^2+\left(m^2-1\right)x\) có hai điểm cực trị là A và B nằm khác phía và cách đều đường thẳng \(y=5x-9\). Tính tổng tất cả các phần tử của S.
    • 0.
    • 6.
    • -6.
    • 3.
    Hướng dẫn giải:

    \(y'=x^2-2mx+m^2-1\) có hai nghiệm phân biệt \(x_1=m-1,x_2=m+1\). Đồ thị hàm số có hai điểm cực trị \(A\left(x_1;y_1\right),B\left(x_2;y_2\right)\) trong đó \(y_1=y\left(x_1\right),y_2=y\left(x_2\right)\) . Yêu cầu A và B nằm khác phía và cách đều đường thẳng d có nghĩa là trung điểm I của đoạn AB phải nằm trên d:
    01.png
    I có tọa độ \(\left\{{}\begin{matrix}x=\dfrac{x_1+x_2}{2}=m\\y=\dfrac{y_1+y_2}{2}\end{matrix}\right.\) . Tính \(y_1+y_2\):
    Ta có \(y_1+y_2=\dfrac{1}{3}\left(x_1^3+x_2^3\right)-m\left(x_1^2+x_2^2\right)+\left(m^2-1\right)\left(x_1+x_2\right)\)
    với \(x_1+x_2=2m,x_1^2+x_2^2=2\left(m^2+1\right),x_1^3+x_2^3=2\left(m^3+3m\right)\)
    nên \(y_1+y_2=\dfrac{2}{3}\left(m^3+3m\right)-m.2\left(m^2+1\right)+\left(m^2-1\right).2m=\dfrac{2}{3}\left(m^3-3m\right)\)
    Vậy I có tọa độ \(x=m,y=\dfrac{1}{3}\left(m^3-3m\right)\). Yêu cầu bài toán được thực hiện khi
    \(\dfrac{1}{3}\left(m^3-3m\right)=5m-9\Leftrightarrow m^3-18m+27=0\)
    Phương trình này có ba nghiệm \(m=3,m=\dfrac{-3\pm3\sqrt{5}}{2}\) nên \(S=\left\{3;\dfrac{-3\pm3\sqrt{5}}{2}\right\}\)
    Tổng các phần tử của S là 0.
     
  9. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Cho hàm số \(y=f\left(x\right)\) có bảng biến thiên như sau
    01.png
    Mệnh đề nào dưới đây sai?
    • Hàm số có 3 điểm cực trị.
    • Hàm số có giá trị cực đại bằng 3.
    • Hàm số có giá trị cực đại bằng 0.
    • Hàm số có hai điểm cực tiểu.
    Hướng dẫn giải:

    Từ bảng biến thiên ta thấy: Hàm số có hai điểm cực tiểu là \(x=-1\) và \(x=1\), có một điểm cực đại là \(x=0\). giá trị cực đại là 3, giá trị cực tiểu là 0.
    Vì vậy "Hàm số có giá trị cực đại bằng 0" là mệnh đề sai.
     
  10. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Cho hàm số \(y=x^3+3x+2\). Mệnh đề nào sau đây đúng?
    • Hàm số đồng biến trên khoảng \(\left(-\infty;0\right)\) và nghịch biến trên khoảng \(\left(0;+\infty\right)\).
    • Hàm số nghịch biến trên khoảng \(\left(-\infty;+\infty\right)\).
    • Hàm số đồng biến trên khoảng \(\left(-\infty;+\infty\right)\).
    • Hàm số nghịch biến trên khoảng \(\left(-\infty;0\right)\) và đồng biến trên khoảng \(\left(0;+\infty\right)\).
    Hướng dẫn giải:

    \(y'=3x^2+3>0,\forall x\) nên hàm số đồng biến trên khoảng \(\left(-\infty;+\infty\right)\)