Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Giáo dục - Đào tạo Trung học phổ thông Skkn giúp học sinh nâng cao kỹ năng giải một số bài toán về tính đơn điệu, cực t...

Tài liệu Skkn giúp học sinh nâng cao kỹ năng giải một số bài toán về tính đơn điệu, cực trị của hàm số

.PDF
29
217
147

Mô tả:

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc MÔ TẢ SÁNG KIẾN Mã số:…………………………….. 1. Tên sáng kiến: GIÚP HỌC SINH NÂNG CAO KỸ NĂNG GIẢI TỐT MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ TÍNH ĐƠN ĐIỆU, CỰC TRỊ CỦA HÀM SỐ. (Nguyễn Hữu Thi, Nguyễn Hữu Thái, Nguyễn Thị Hồng Châu, Trịnh Thị Bé Hai,Nguyễn Văn Tâm, @THPT Ngô Văn Cấn) 2. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Chương trình Toán THPT khối 12 3. Mô tả bản chất của sáng kiến 3.1.Tình trạng giải pháp đã biết Như chúng ta đều biết các bài toán liên quan đến khảo sát hàm số là một trong những bài toán không thể thiếu trong các kì thi quan trọng của học sinh khối 12: thi HKI, thi TN THPT Quốc gia. Trong đó thường gặp nhiều bài toán “Tìm điều kiện để hàm số đơn điệu hoặc có cực trị trong khoảng K”. Khi giải bài toán này sẽ đưa đến vấn đề “Tìm điều kiện để y < 0 (y > 0) trên K hoặc phương trình y= 0 có nghiệm trên K”. Đây thực chất là vấn đề so sánh nghiệm của một phương trình bậc hai với số thực  . Nếu theo chương trình sách giáo khoa cũ lớp 10 thì học sinh có thể vận dụng định lí đảo về dấu của tam thức bậc hai và các hệ quả của nó để giải bài toán. Tuy nhiên có nhiều bài toán đưa đến việc phải xét nhiều trường hợp do đó lời giải khá dài dòng và phức tạp. Hơn nữa, theo chương trình sách giáo khoa mới của Bộ giáo dục đang phát hành thì phần kiến thức liên quan đến định lí đảo và các hệ quả của nó đã được giảm tải. Do đó chúng ta gặp phải vấn đề “Làm thế nào để giải bài toán trên một cách hiệu quả mà chỉ cần vận dụng các kiến thức được học trong chương trình sách giáo khoa hiện hành”. Với suy nghĩ nhằm giúp các em hiểu các dạng và vận dụng tốt việc giải các bài toán thuộc lĩnh vực này cũng như tạo hứng thú hơn trong việc học tập môn toán của học sinh, đồng thời nâng cao chất lượng giảng dạy nên tôi đã tìm hiểu, tổng hợp và thực hiện nhiều năm qua thấy có hiệu quả cao. Hôm nay tôi viết đề tài này để trao đổi với đồng nghiệp, rút thêm kinh nghiệm cho bản thân. Đề tài:“GIÚP HỌC SINH NÂNG CAO KỸ NĂNG GIẢI TỐT MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ TÍNH ĐƠN ĐIỆU, CỰC TRỊ CỦA HÀM SỐ”. 3.2. Nội dung giải pháp đề nghị công nhận là sáng kiến 3.2.1. Mục đích của giải pháp - Sáng kiến này nhằm mục đích chia sẽ đồng nghiệp một số kinh nghiệm giúp học sinh khối 12 vận dụng kiến thức giải tốt một số bài toán về tính đơn điệu, cực trị của hàm số. - Sáng kiến này đưa ra một số dạng toán về tính đơn điệu, cực trị của hàm số ở mức độ vận dụng của chương trình Toán lớp 12 để có giải pháp cũng như phương hướng giải quyết bài toán hiệu quả hơn, góp phần nâng cao chất lượng học tập của học sinh. - Vấn đề ở đây là phần kiến thức này khá nặng cho đối tượng học sinh không được khá giỏi. Thậm chí học sinh khá giỏi còn phải lúng túng khi gặp các bài toán này. Vì vậy cần phải có một giải pháp để giúp các em học sinh khối 12 nắm vững phần kiến thức quan trọng này. 3.2.2. Điểm mới trong giải pháp Qua quá trình nghiên cứu và tìm giải pháp giúp học sinh nâng cao kỹ năng giải tốt một số bài toán về tính đơn điệu, cực trị của hàm số có những điểm mới như sau: + Các bài toán được tổng hợp lại và được hệ thống thành các dạng được giải theo các cách nhanh, gọn, đơn giản hóa vấn đề. + Các bài toán về nội dung này hoàn toàn không sử dụng định lý đảo về dấu của tam thức bậc hai (nội dung này đã giảm tải). + Các dạng bài tập được thực hiện từ đơn giản đến nâng cao hơn. Phần lớn thực hiện giải bằng phương pháp tự luận, có kết hợp máy tính bỏ túi. Lúc đầu học sinh sẽ thấy khó khăn, tuy nhiên khi hiểu rõ các bước giải học sinh sẽ thấy dễ thực hiện và thích rèn luyện kỹ năng về nội dung này. Khi áp dụng các phương pháp giải trên vào bài tập tự luận cũng như trả lời các câu hỏi trắc nghiệm khách quan thì học sinh rất phấn khởi, vui vẻ, hứng thú và làm bài rất tự tin. PHẦN NỘI DUNG 1. Kiến thức cần nhớ 1.1. Phương trình bậc hai a) Định nghĩa. Phương trình bậc hai đối với ẩn x ( x  R ) là phương trình có dạng: ax 2 + bx + c = 0 ( a  0 ) (1) b)Cách giải. Tính  = b 2 − 4ac + Nếu   0 thì phương trình (1) vô nghiệm. + Nếu  = 0 thì phương trình (1) có nghiệm kép x1 = x2 = − b . 2a + Nếu   0 thì phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt x1 = −b −  −b +  , x2 = 2a 2a c)Định lý Vi-et – Dấu các nghiệm. + Định lý: Nếu phương trình bậc hai ẩn x  R : ax 2 + bx + c = 0 (1) ( a  0 ) có hai nghiệm x1 , x2 thì S = x1 + x2 = −b c , P = x1.x2 = . a a + Dấu các nghiệm: * Phương trình (1) có hai nghiệm trái dấu  P  0 .   0 . P  0 * Phương trình (1) có hai nghiệm cùng dấu     0  * Phương trình (1) có hai nghiệm cùng dương   P  0 . S  0    0  * Phương trình (1) có hai nghiệm cùng âm   P  0 . S  0  1.2.Điều kiện cần và đủ để hàm số đơn điệu Cho hàm số y = f(x) có đạo hàm trên K. + Điều kiện cần và đủ để hàm số y = f(x) đồng biến trên K là f '( x)  0, x  K đồng thời f '( x) = 0 chỉ xảy ra tại một số hữu hạn điểm thuộc K. + Điều kiện cần và đủ để hàm số y = f(x) nghịch biến trên K là f '( x)  0, x  K đồng thời f '( x) = 0 chỉ xảy ra tại một số hữu hạn điểm thuộc K. 1.3. Điều kiện cần và đủ để hàm số có cực trị * Định lí 1: Giả sử hàm số y = f(x) đạt cực trị tại x0 , khi đó nếu f(x) có đạo hàm tại x0 thì f '( x0 ) = 0 * Định lí 2: Giả sử hàm số y = f(x) liên tục trên khoảng (a;b) chứa x0 và có đạo hàm trên các khoảng (a;x0) và (x0;b) khi đó : + Nếu f '( x)  0, x  (a; x0 ) và f '( x)  0, x  ( x0 ; b) thì hàm số đạt cực tiểu tại x0. + Nếu f '( x)  0, x  (a; x0 ) và f '( x)  0, x  ( x0 ; b) thì hàm số đạt cực đại tại x0. 2. Phương pháp giải và ví dụ áp dụng. * Bài toán 1: Cho hàm số: y = ax3 + bx2 + cx + d (1) (a  0) Tìm điều kiện để hàm số (1): a) Đồng biến trên ( −;  ) . b) Đồng biến trên ( ; +) . c) Đồng biến trên ( ;  ) . Lời giải đã thực hiện Lời giải đề nghị Txđ: D = R Txđ: D = R y ' = f ( x) = 3ax 2 + 2bx + c a) Hàm số (1) đồng biến trong khoảng (−;  )  f ( x)  0, x  (−;  )  a  0     0  a  0     0   f ( )  0    S − 2  0 y ' = f ( x) = 3ax 2 + 2bx + c TH1: Nếu bpt: f ( x)  0  h(m)  g ( x) (*) a)Hàm số(1) đồng biến trong khoảng ( −;  )  h(m)  g ( x), x  (−;  )  h(m)  Max g ( x) ( − ; ] b)Hàm số (1) đồng biến trong khoảng ( ; +)  h(m)  g ( x), x  ( ; +)  h(m)  Max g ( x) [ ; + ) c) Hàm số (1) đồng biến trong khoảng ( ;  )  h(m)  g ( x), x  ( ;  )  h(m)  Max g ( x) [ ;  ] b) Hàm số (1) đồng biến trong TH2: Nếu bpt: f ( x )  0 không đưa được về khoảng ( ; +) dạng (*) thì ta đặt : t = x -   f ( x)  0, x  ( ; +) Khi đó ta có: y ' = g (t ) = 3at 2 + 2(3a + b)t + 3a 2 + 2b + c .  a  0  a) Hàm số (1) đồng biến trong khoảng    0 ( −;  )  a  0     0   f ( )  0    S − 2  0 c) Hàm số(1) đồng biến trong khoảng ( ;  )  f ( x)  0, x  ( ;  )    a  0    0   a  0      f ( )  0     S − 2  0    f ( )  0     S − 2  0        0  a  0   f ( )  0    f (  )  0  g (t )  0, t  0.  a  0     0  a  0      0 S  0    P  0 b)Hàm số (1) đồng biến trong khoảng ( ; +)  g (t )  0, t  0  a  0     0  a  0      0 S  0    P  0 * Ví dụ 1: Cho hàm số : y = 1 ( m + 1) x3 − ( 2m − 1) x 2 + 3 ( 2m − 1) x + 1 (1) 3 ( m  −1) Tìm các giá trị của tham số m để hàm số: a) Đồng biến trên khoảng (−; −1) . b) Đồng biến trên khoảng (1; +) . c) Đồng biến trên khoảng ( −1;1) . Lời giải đã thực hiện Lời giải đề nghị Txđ: D = R Txđ: D = R y ' = f ( x) = (m + 1) x 2 − 2(2m − 1) x + 3(2m − 1) y ' = f ( x) = (m + 1) x 2 − 2(2m − 1) x + 3(2m − 1) Ta có: y '  0  f ( x)  0. a) Hàm số (1) đồng biến trong  (m + 1) x 2 − 2(2m − 1) x + 3(2m − 1)  0. khoảng (−; −1) − x2 − 2 x + 3  f ( x)  0, x  (−; −1)  a  0    '  0  a  0    '  0   f (−1)  0    S − 2(−1)  0  m + 1  0  2  −2m − 7 m + 4  0  m + 1  0    −2m 2 − 7 m + 4  0    11m − 4  0  m 0    m + 1 1  m  2 4  m  11  4 m 1 11 2 4 Kết luận : m  thì hàm số (1) 11 đồng biến trong khoảng (−; −1)  m . x2 − 4 x + 6 − x2 − 2x + 3 Đặt : g ( x) = 2 . x − 4x + 6 6 x 2 − 18  g '( x) = 2 . ( x − 4 x + 6) 2 a) Hàm số(1) đồng biến trong khoảng (−; −1)  y '  0, x  (1; +)  m  g ( x), x  (−; −1)  m  Max g ( x) ( − ;−1] Xét : y = g ( x) , x  (−; −1] Ta có bảng biến thiên: x g’(x) g(x) − -1 + 4 11 -1 Từ bảng biến thiên ta được : m  4 11 4 thì hàm số (1) đồng biến 11 trong khoảng (−; −1) Kết luận : m  b) Hàm số đồng biến trong khoảng b) Hàm số đồng biến trong khoảng (1; +) (1; +)  f ( x)  0, x  (1; +).  a  0    '  0  a  0    '  0   f (1)  0    S − 2.1  0 [1;+ )  m + 1  0  2  −2m − 7 m + 4  0  m + 1  0    −2m 2 − 7 m + 4  0    3m  0  m − 2 0    m + 1 1  m  2  0  m  1  2  y '  0, x  (1; +)  m  g ( x), x  (1; +)  m  Max g ( x) Xét : y = g ( x) , x  [1; +) Ta có bảng biến thiên: x 1 3 g’(x) 0 + g(x) 0 -4 + -1 Từ bảng biến thiên ta được : m  0 Kết luận : m  0 thì hàm số (1) đồng biến trong khoảng (1; +)  m0 Kết luận : m  0 thì hàm số (1) đồng biến trong khoảng (1; +) c) Hàm số đồng biến trong c) Hàm số đồng biến trong khoảng ( −1;1) khoảng ( −1;1)  y '  0, x  (−1;1)  f ( x)  0, x  (−1;1)  m  g ( x), x  (−1;1)  m  Max g ( x) [ −1;1] Xét : y = g ( x) , x  [−1;1]. Ta có bảng biến thiên: x -1 g’(x) g(x) + 0 0 1 - 1 2 4 11 Từ bảng biến thiên ta được : m  0 1 2    a  0    '  0   a  0      f (−1)  0     S − 2(−1)  0       f (1)  0     S − 2.1  0        '  0   a  0   f (−1)  0    f (1)  0 1 thì hàm số (1) đồng biến 2 trong khoảng ( −1;1) Kết luận : m    m +1  0  2  −2m − 7 m + 4  0   −2m 2 − 7 m + 4  0     3m  0  m − 2 0  1  m + 1   m   2  11m − 4  0   m  0      m +1    m + 1  0   m + 1  0  3m  0   11m − 4  0 Kết luận : m 1 2 thì hàm số (1) đồng biến trong khoảng ( −1;1) *Bài toán 2: Cho hàm số : y = ax3 + bx2 + cx + d (1) (a  0) a)Tìm điều kiện để hàm số (1) nghịch biến trên (−;  ) . b)Tìm điều kiện để hàm số (1) nghịch biến trên ( ; +) . c)Tìm điều kiện để hàm số (1) nghịch biến trên ( ;  ) . Lời giải đã thực hiện Lời giải đề nghị Txđ: D = R Txđ: D = R y ' = f ( x) = 3ax 2 + 2bx + c a)Hàm số (1) nghịch biến trong khoảng (−;  )  f ( x)  0, x  (−;  )  a  0     0  a  0     0   f ( )  0    S − 2  0 b) Hàm số (1) nghịch biến trong khoảng ( ; +)  f ( x)  0, x  ( ; +)  a  0     0  a  0     0   f ( )  0    S − 2  0 c) Hàm số(1) nghịch biến trong khoảng ( ;  )  f ( x)  0, x  ( ;  ) y ' = f ( x) = 3ax 2 + 2bx + c TH1: Nếu bpt: f ( x)  0  g ( x)  h(m) (*) a)Hàm số(1) nghịch biến trong khoảng ( −;  )  h(m)  g ( x), x  (−;  )  h(m)  Max g ( x) ( − ; ] b)Hàm số (1) nghịch biến trong khoảng ( ; +)  h(m)  g ( x), x  ( ; +)  h(m)  Max g ( x) [ ; + ) c) Hàm số (1) nghịch biến trong khoảng ( ;  )  h(m)  g ( x), x  ( ;  )  h(m)  Max g ( x) [ ;  ] TH2: Nếu bpt: f ( x )  0 không đưa được về dạng (*) thì ta đặt : t = x -  Khi đó ta có: y ' = g (t ) = 3at 2 + 2(3a + b)t + 3a 2 + 2b + c . a)Hàm số(1) nghịch biến trong khoảng ( −;  )    a  0    0   a  0      f ( )  0     S − 2  0    f ( )  0     S − 2  0        0  a  0   f ( )  0    f (  )  0 *Ví dụ 2: Cho hàm số : y =  g (t )  0, t  0  a  0     0  a  0      0 S  0    P  0 b)Hàm số (1) nghịch biến trong khoảng ( ; +)  g (t )  0, t  0  a  0     0  a  0      0 S  0    P  0 1 2 m − 1) x 3 + ( m − 1) x 2 − 2 x + 1 (1) ( 3 ( m  1) Tìm các giá trị của tham số m để hàm số (1): a) Nghịch biến trên khoảng (−; 2) . b) Nghịch biến trên khoảng (2; +) . Lời giải thường gặp Lời giải đề nghị Txđ : D = R Txđ : D = R 2 2 y’ = f(x) = (m − 1) x − 2(m − 1) x − 2 y’ = f(x) = (m2 − 1) x 2 − 2(m − 1) x − 2 a)Hàm số (1) nghịch biến trong Đặt t = x – 2 ta được : khoảng (−; 2) y’ = g(t) = (m2 − 1)t 2 + (4m2 + 2m − 6) t + 4m2 + 4m − 10  f ( x)  0, x  (−; 2) a)Hàm số (1) nghịch biến trong khoảng  a  0    '  0  a  0    '  0   f (2)  0    S − 2.2  0 (−; 2)  m 2 − 1  0  2  3m − 2m − 1  0  2  m − 1  0   3m 2 − 2m − 1  0    4m 2 + 4m − 10  0    −4m − 6  0   m + 1 −1   m 1 3 −1  m  1 thì hàm số Kết luận: Với 3 (1) nghịch (−; 2) biến trong  a  0     0  a  0  g (t )  0, t  0       0 S  0    P  0  m 2 − 1  0  2  3m − 2m − 1  0  2  m − 1  0   3m 2 − 2m − 1  0    4m 2 + 4m − 10  0 khoảng    −2m − 3  0   m + 1 −1   m 1 3 −1  m  1 thì hàm số (1) Kết luận: Với 3 nghịch biến trong khoảng (−; 2) b)Hàm số (1) nghịch biến trong b)Hàm số (1) nghịch biến trong khoảng (2; +) khoảng (2; +)  f ( x)  0, x  (2; +)  a  0    '  0  a  0    '  0   f (2)  0    S − 2.2  0  m 2 − 1  0  2  3m − 2m − 1  0  2  m − 1  0   3m 2 − 2m − 1  0    4m 2 + 4m − 10  0    −4m − 6  0   m + 1  a  0     0  a  0  g (t )  0, t  0       0 S  0    P  0  m 2 − 1  0  2  3m − 2m − 1  0  2  m − 1  0   3m 2 − 2m − 1  0    4m 2 + 4m − 10  0    −2m − 3  0   m + 1  −1  m  1  −1  m  1 Kết luận: Với −1  m  1 thì hàm số (1) Kết luận: Với −1  m  1 thì hàm số nghịch biến trong khoảng (2; +) (1) nghịch biến trong khoảng (2; +) ax 2 + bx + c (2), (a, d  0) . dx + e a)Tìm điều kiện để hàm số (2) đồng biến trên (−;  ) . b)Tìm điều kiện để hàm số (2) đồng biến trên ( ; +) . c)Tìm điều kiện để hàm số (2) đồng biến trên ( ;  ) . Lời giải đã thực hiện Lời giải đề nghị *Bài toán 3: Cho hàm số : y = −e   d  adx 2 + 2aex + be − dc Txđ: D = R \  y' = ( dx + e ) 2 −e   d  adx 2 + 2aex + be − dc Txđ: D = R \  = f ( x) ( dx + e ) 2 y' = ( dx + e ) 2 = f ( x) ( dx + e ) 2 a) Hàm số (2) đồng biến trong TH1: Nếu: f ( x)  0  g ( x)  h(m) (*) khoảng (−;  ) a) Hàm số (2) đồng biến trong khoảng  y '  0, x  (−;  ) ( −;  )  −e   d  f ( x)  0, x   ( I )  ad  0     0  ad  0 (I )     0   f ( )  0    S − 2  0  −e   d  g ( x)  h(m), x    −e   d h(m)  Min g ( x) ( − ; ]  b)Hàm số (2) đồng biến trong khoảng ( ; +)  −e   d  g ( x)  h(m), x    −e   d h(m)  Min g ( x) [ ; + )  c) Hàm số (2) đồng biến trong khoảng ( ;  )  −e   ( ;  ) d  g ( x)  h(m), x  ( ;  )  −e   ( ;  ) d h(m)  Min g ( x ) [ ;  ]  b) Hàm số (2) đồng biến trong TH2: Nếu bpt: f ( x )  0 không đưa được về khoảng ( ; +) dạng (*) thì ta đặt : t = x -   y '  0, x  ( ; +) Khi đó bpt: f ( x )  0 trở thành : g (t )  0 , với:  −e   g (t ) = adt 2 + 2a(d + e)t + ad 2 + 2ae + be − dc d  f ( x)  0, x   ( I ) a) Hàm số (2) đồng biến trong khoảng ( −;  )  ad  0   −e      0  d  ad  0  g (t )  0, t  0 (**) ( II )      0   a  0   f ( )  0      0   S − 2  0  a  0 (**)       0 S  0    P  0 c) Hàm số (2) đồng biến trong b)Hàm số (2) đồng biến trong khoảng ( ; +) khoảng ( ;  )  y '  0, x  ( ;  )  −e   d  −e   ( ;  )  d  f ( x)  0, x  ( ;  ) ( III )  g (t )  0, t  0 (***)  a  0     0  a  0 (***)      0 S  0    P  0    ad  0    0   ad  0      f ( )  0     S − 2  0 (III)      f ( )  0     S − 2  0        0  ad  0   f ( )  0    f (  )  0 2 x 2 − 3x + m (2). *Ví dụ 3: Cho hàm số: y = x −1 a)Tìm các giá trị của tham số m để hàm số (2) đồng biến trên (−; −1) . b)Tìm các giá trị của tham số m để hàm số (2) đồng biến trên (2; +) . c)Tìm các giá trị của tham số m để hàm số (2) đồng biến trên (1; 2) . Lời giải đã thực hiện Txđ : D = R y' = 2x − 4x + 3 − m f ( x) = . 2 ( x − 1) ( x − 1) 2 2 a)Hàm số (2) đồng biến trên (−; −1)  y '  0, x  (−; −1)  f ( x)  0, x  −1  a  0    '  0  a  0    '  0   f (−1)  0    S − 2(−1)  0 m  1    m  1 m9   9 − m  0 Lời giải đề nghị Txđ : D = R 2 x2 − 4 x + 3 − m f ( x) = . 2 ( x − 1) ( x − 1) 2 Ta có: f ( x)  0  m  2 x 2 − 4 x + 3 g ( x) = 2 x 2 − 4 x + 3 Đặt :  g '( x ) = 4 x − 4 a)Hàm số (2) đồng biến trên (−; −1)  y '  0, x  (−; −1)  m  Min g ( x) y' = ( − ;−1] Ta có bảng biến thiên của hàm số: g ( x), x  (−; −1] x g’(x) g(x) − + -1 9 Kết luận: Vậy m  9 thì hàm số (2) Kết luận: Vậy m  9 thì hàm số (2) đồng đồng biến trên (−; −1) biến trên (−; −1) b)Hàm số (2) đồng biến trên (2; +)  y '  0, x  (2; +)  f ( x)  0, x  2  a  0    '  0 m  1  a  0      m  1 m3   '  0  3 − m  0   f (2)  0     S − 2.2  0 Kết luận: Vậy m  3 thì hàm số (2) đồng biến trên (2; +) c)Hàm số (2) đồng biến trên (1; 2) b)Hàm số (2) đồng biến trên (2; +)  y '  0, x  (2; +)  m  Min g ( x) [2; + ) Ta có bảng biến thiên của hàm số: g ( x), x  [2; +) x 2 g’(x) g(x) + + + 3 Kết luận: Vậy m  3 thì hàm số (2) đồng biến trên (2; +) c) Hàm số (2) đồng biến trên (1; 2)  y '  0, x  (1; 2)  y '  0, x  (1; 2)  f ( x)  0, x  (1; 2)  m  Min g ( x) [1;2]  '  0 m  1 Ta có bảng biến thiên của hàm số:     '  0  m  1 g ( x), x  [1; 2].     f (1)  0    1 − m  0 x 1 2           S − 2.1  0 0  0 g’(x) +     g(x) 3     f (2)  0    3 − m  0   1     S − 2.2  0    −2  0   Kết luận:  m 1 Vậy m  1 thì hàm số (2) đồng biến trên Kết luận: Vậy m  1 thì hàm số (2) (1; 2) đồng biến trên (1; 2) ax 2 + bx + c (2), (a, d  0) . *Bài toán 4: Cho hàm số : y = dx + e a)Tìm điều kiện để hàm số (2) nghịch biến trên (−;  ) . b)Tìm điều kiện để hàm số (2) nghịch biến trên ( ; +) . c)Tìm điều kiện để hàm số (2) nghịch biến trên ( ;  ) . Lời giải đã thực hiện Lời giải đề nghị −e   d  adx 2 + 2aex + be − dc Txđ: D = R \  y' = ( dx + e ) 2 −e   d  adx 2 + 2aex + be − dc Txđ: D = R \  = f ( x) ( dx + e ) 2 y' = ( dx + e ) 2 = f ( x) ( dx + e ) 2 a)Hàm số (2) nghịch biến trong khoảng (−;  )  y '  0, x  (−;  ) TH1: Nếu: f ( x)  0  g ( x)  h(m) (*) a)Hàm số(2) nghịch biến trong khoảng ( −;  )  −e   d  f ( x)  0, x   ( I )  −e   d  g ( x)  h(m), x    ad  0     0  ad  0 (I )     0   f ( )  0    S − 2  0  −e   d h(m)  Min g ( x) ( − ; ]  b)Hàm số(2) nghịch biến trong khoảng ( ; +)  −e  −e     d d  g ( x)  h(m), x   h(m)  Min g ( x) [ ;+ )  c) Hàm số (2) nghịch biến trong khoảng ( ;  )  −e   ( ;  ) d  g ( x)  h(m), x  ( ;  )  −e   ( ;  ) d h(m)  Min g ( x ) [ ;  ]  b)Hàm số (2) nghịch biến trong khoảng ( ; +)  y '  0, x  ( ; +)  −e   d  f ( x)  0, x   ( I )  ad  0     0  ad  0 ( II )      0   f ( )  0    S − 2  0 c) Hàm số (2) nghịch biến trong khoảng ( ;  )  y '  0, x  ( ;  )  −e   ( ;  ) d  f ( x)  0, x  ( ;  ) ( III )    ad  0    0   ad  0      f ( )  0     S − 2  0 (III)      f ( )  0     S − 2  0        0  ad  0   f ( )  0    f (  )  0 TH2: Nếu bpt: f ( x )  0 không đưa được về dạng (i) thì ta đặt : t = x -  Khi đó bpt: f ( x )  0 trở thành : g (t )  0 , với: g (t ) = adt 2 + 2a(d + e)t + ad 2 + 2ae + be − dc a )Hàm số(2) nghịch biến trong khoảng ( −;  )  a  0     0  −e  a  0   (**)    d    0  g (t )  0, t  0 (**) S  0    P  0 b)Hàm số(2) nghịch biến trong khoảng ( ; +)  −e   d  g (t )  0, t  0 (***)  a  0     0  a  0 (***)      0 S  0    P  0 x 2 − 2mx + 3m 2 (2). 2m − x a)Tìm các giá trị của tham số m để hàm số (2) nghịch biến trên (−;1) . b)Tìm các giá trị của tham số m để hàm số (2) nghịch biến trên (1; +) . Lời giải đã thực hiện Lời giải đề nghị Txđ : D = R\{2m} Txđ : D = R\{2m} *Ví dụ 4: Cho hàm số: y = y' = − x 2 + 4mx − m2 f ( x) = . 2 ( x − 2 m) ( x − 2m) 2 a) Hàm số (2) nghịch biến trên ( −;1)  y '  0, x  (−;1)  2m  1   f ( x)  0, x  1 ( I )  ' = 0   '  0 ( I )     f (1)  0    S − 2.1  0 m = 0  m  0 m = 0   2     − m + 4m − 1  0 m  2 + 3    4m − 2  0 y' = − x 2 + 4mx − m2 f ( x) = . 2 ( x − 2 m) ( x − 2m) 2 Đặt : t = x-1 Khi đó bpt: f ( x )  0 trở thành : g (t ) = −t 2 − 2(1 − 2m)t − m 2 + 4m − 1  0 a) Hàm số (2) nghịch biến trên (−;1)  y '  0, x  (−;1)  2m  1   g (t )  0, t  0 (*) m = 0  ' = 0   m  0  '  0    (*)     4m − 2  0 S  0  2   m − 4m + 1  0   P  0 m = 0  m  2 + 3 Kết luận: Với m  2 + 3 thì hàm số (2) Kết luận: Với m  2 + 3 thì hàm số nghịch biến trên (−;1) (2) nghịch biến trên (−;1) b)Hàm số (2) nghịch biến trên (1; +) b)Hàm số (2) nghịch biến trên (1; +)  y '  0, x  (1; +)  y '  0, x  (1; +)  2m  1   f ( x)  0, x  1 ( II )  ' = 0   '  0 ( II )      f (1)  0    S − 2.1  0 m = 0  m  0   2  m  2− 3   − m + 4m − 1  0    4m − 2  0  2m  1   g (t )  0, t  0 (**)  ' = 0   '  0 (**)    S  0    P  0 m = 0  m  0    m  2− 3   4m − 2  0  2  m − 4m + 1  0 Kết luận: Với m  2 − 3 thì hàm số Kết luận: Với m  2 − 3 thì hàm số (2) (2) nghịch biến trên (1; +) nghịch biến trên (1; +) *Bài toán 5: Cho hàm số : y = ax3 + bx2 + cx + d (1) (a  0). Tìm điều kiện để hàm số (1) : a) Có cực trị trong (−;  ) . b) Có cực trị trong ( ; +) . c) Có hai cực trị x1, x2 thỏa mãn : x1    x2 . d) Có hai cực trị x1, x2 thỏa mãn : x1  x2   . e) Có hai cực trị x1, x2 thỏa mãn :   x1  x2 . Lời giải đã thực hiện Lời giải đề nghị Txđ: D = R Txđ: D = R y ' = f ( x) = 3ax 2 + 2bx + c y ' = f ( x) = 3ax 2 + 2bx + c a)Hàm số(1) có cực trị trong khoảng ( −;  )  f ( x) = 0 có nghiệm trong khoảng (−;  ) .  af ( )  0 dạng (i) thì ta đặt : t = x -  khi đó : y ' = g (t ) = 3at 2 + 2(3a + b)t + 3a 2 + 2b + c . a)Hàm số(1) có cực trị trong khoảng ( −;  )  f ( x) = 0 có nghiệm trong khoảng (−;  ) .  g (t ) = 0 có nghiệm: t < 0   '  0    af ( )  0    S − 2  0 P  0   '  0   S  0    P  0 b) Hàm số(1) có cực trị trong khoảng ( ; +)  f ( x) = 0 có nghiệm khoảng ( ; +) .  af ( )  0   '  0    af ( )  0    S − 2  0 b) Hàm số(1) có cực trị trong khoảng ( ; +) trong  f ( x) = 0 có nghiệm trong khoảng ( ; +) .  g (t ) = 0 có nghiệm: t > 0 P  0   '  0   S  0    P  0 c) Hàm số(1) có hai cực trị x1, x2 thỏa c) Hàm số(1) có hai cực trị x1, x2 thỏa mãn: x1    x2 . mãn: x1    x2 .  f ( x) = 0 có hai nghiệm x1, x2 thỏa  g (t ) = 0 có hai nghiệm t1,t2 mãn: x1    x2  af ( )  0 thỏa mãn : t1  0  t2 P0 d) Hàm số (1) có hai cực trị x1, x2 thỏa mãn: x1  x2    f ( x) = 0 có hai nghiệm x1, x2 thỏa mãn: x1  x2    '  0   af ( )  0  S − 2  0  e) Hàm số (1) có hai cực trị x1, x2 thỏa mãn:   x1  x2  f ( x) = 0 có hai nghiệm x1, x2 thỏa mãn:   x1  x2  '  0   af ( )  0  S − 2  0  d) Hàm số(1) có hai cực trị x1, x2 thỏa mãn: x1  x2   .  g (t ) = 0 có hai nghiệm t1,t2 thỏa mãn : t1  t2  0  '  0   S  0 P  0  e) Hàm số (1) có hai cực trị x1, x2 thỏa mãn:   x1  x2  g (t ) = 0 có hai nghiệm t1,t2 thỏa mãn : 0  t1  t2  '  0   S  0 P  0 
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan