Giải bài 5, 6, 7, 8 trang 45, 46 sgk giải tích 12 - Bài trang SGK Giải tích

Suy ra \[y >\] 0 với \[x > {{ - m} \over 2};y' < 0\]với \[x < {{ - m} \over 2}\], tức là hàm số nghịch biến trên \[[ - \infty ,{{ - m} \over 2}]\]và đồng biến trên \[[{{ - m} \over 2}, + \infty ]\]

Bài 5 trang 45 SGK Giải tích 12

Cho hàm số \[y = 2x^2+ 2mx + m -1\] có đồ thị là [Cm], \[m\] là tham số

a] Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi \[m = 1\]

b] Xác định m để hàm số:

- Đồng biến trên khoảng \[[-1, +]\]

- Có cực trị trên khoảng \[[-1, +]\]

c] Chứng minh rằng [Cm] luôn cắt trục hoành tại hai điểm phân biệt với mọi \[m\].

Giải

\[y = 2x^2+ 2mx + m -1\][Cm]. Đây là hàm số bậc hai, đồ thị là parabol quay bề lõm lên phía trên.

a] \[m = 1 y = 2x^2+ 2x\]

Tập xác định \[D =\mathbb R\]

* Sự biến thiên:
\[y' = 4x + 2 = 0 \Leftrightarrow x = {{ - 1} \over 2} \]

- Hàm số đồng biến trên khoảng \[[{-1\over2};+\infty]\], nghịch biến trên khoảng \[[-\infty;{-1\over2}]\]

- Cực trị:

Hàm số đạt cực tiểu tại \[x={-1\over2}\]; \[y_{CT}={-3\over 2}\]

- Giới hạn:

\[\mathop {\lim }\limits_{x \to \pm \infty } y = + \infty \]

Bảng biến thiên:

*Đồ thị

Đồ thị hàm số giao trục \[Ox\] tại hai điểm \[[-1;0]\] và \[[0;0]\]

b] Tổng quát \[y = 2x^2+ 2mx + m -1\] có tập xác định \[D = \mathbb R\]

\[y' = 4x + 2m = 0 \Leftrightarrow x = {{ - m} \over 2}\]

Suy ra \[y >\] 0 với \[x > {{ - m} \over 2};y' < 0\]với \[x < {{ - m} \over 2}\], tức là hàm số nghịch biến trên \[[ - \infty ,{{ - m} \over 2}]\]và đồng biến trên \[[{{ - m} \over 2}, + \infty ]\]

i] Để hàm số đồng biến trên khoảng \[[-1, +]\] thì phải có điều kiện \[[ - 1,{\rm{ }} + \infty ] \in [{{ - m} \over 2}, + \infty ]\]

\[\Leftrightarrow {{ - m} \over 2} \le - 1 \Leftrightarrow m \ge 2\]

ii] Hàm số đạt cực trị tại \[x = {{ - m} \over 2}\].

Để hàm số đạt cực trị trong khoảng \[[-1, +]\], ta phải có:

\[\eqalign{
& {{ - m} \over 2} \in [ - 1, + \infty ] \cr
& \Leftrightarrow {{ - m} \over 2} > - 1 \Leftrightarrow 1 > {m \over 2} \Leftrightarrow m < 2 \cr} \]

c] [Cm] luôn cắt \[Ox\] tại hai điểm phân biệt \[x = {{ - m} \over 2}\]

\[\] phương trình \[2x^2+ 2mx + m 1 = 0\] có hai nghiệm phân biệt.

Ta có:

\[Δ = m^2 2m + 2 = [m-1]^2+ 1 > 0 m\]

Vậy [Cm] luôn cắt \[O x\] tại hai điểm phân biệt.

Bài 6 trang 45 SGK Giải tích 12

a] Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số \[[C]\] của hàm số

\[f[x] =- {x^3} + 3{x^2} + 9x + 2\]

b] Giải bất phương trình \[f[x-1]>0\]

c] Vẽ phương trình tiếp tuyến của đồ thị \[[C]\]tại điểm có hoành độ \[x_0\],biết rằng \[f[x_0] = -6\]

Giải

a] Tập xác định: \[D =\mathbb R\]

* Sự biến thiên:

\[y' = - 3{x^2} + 6x + 9 = 0 \Leftrightarrow x = - 1,x = 3 \]

- Hàm số đồng biến trên khoảng: \[[-1;3]\], nghịch biến trên khoảng \[[-\infty; -1]\] và \[[3;+\infty]\]

- Cực trị:

Hàm số đạt cực đại tại \[x=3\]; \[y_{CĐ}=29\]

Hàm số đạt cực tiểu tại \[x=-1\]; \[y_{CT}=-3\]

- Giới hạn:

\[\mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } f[x] = + \infty\]
\[\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } f[x] = - \infty \]

-Bảng biến thiên:

* Đồ thị

Đồ thị hàm số giao trục \[Oy\] tại điểm \[[0;2]\]

Đồ thị hàm số nhận \[I[1;13]\] làm tâm đối xứng.

b] \[y=f[x] = f[x] =- {x^3} + 3{x^2} + 9x + 2\]

\[f[x] = - 3{x^2} + 6x + 9 = 0\]. Do đó:

\[f[x-1]=-3[x-1]^2+6[x-1]+9\]

= \[-3x^2+ 12x = -3x[x-4] > 0 0 < x < 4\]

c] \[f[x] = -6x+6\]

\[f[x_0]= -6 -6x_0+ 6 = -6 x_0= 2\]

Do đó: \[f[2] = 9, f[2] = 24\]. Phương trình tiếp tuyến của \[[C]\] tại \[x_0= 2\] là:

\[y=f[2][x-2] + f[2]\] hay \[y = 9x+6\].

Bài 7 trang 46 SGK Giải tích 12

a] Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị \[[C]\] của hàm số:

\[y = x^3+ 3x^2+ 1\]

b] Dựa vào đồ thị \[[C]\], biện luận số nghiệm của phương trình sau theo m

\[{x^3} + 3{x^2} + 1 = {m \over 2}\]

c] Viết phương trình đường thẳng đi qua điểm cực đại và điểm cực tiểu của đồ thị \[[C]\]

Giải

a]\[y = x^3+ 3x^2+ 1\]

Tập xác định: \[D =\mathbb R\]

* Sự biến thiên:

\[y= 3x^2+ 6x = 3x[x+ 2]\]

\[y=0 x = 0, x = -2\].

- Hàm số đồng biến trên khoảng \[[-\infty;-2]\] và \[[0;+\infty]\], nghịch biến trên khoảng \[[-2;0]\]

- Cực trị:

Hàm số đạt cực đại tại \[x=-2\]; \[y_{CĐ}=5\]

Hàm số đạt cực tiểu tại \[x=0\]; \[y_{CT}=1\].

- Giới hạn:

\[\eqalign{
& \mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } y = - \infty \cr
& \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } y = + \infty \cr} \]

- Bảng biến thiên:

Đồ thị:

Đồ thị hàm số giao \[Oy\] tại \[[0;1]\]

Đồ thị hàm số nhận \[I[-1;3]\] làm tâm đối xứng.

b] Số nghiệm của phương trình \[{x^3} + 3{x^2} + 1 = {m \over 2}\]chính là số giao điểm của \[[C]\] và đường thẳng \[[d]\]: \[y = {m \over 2}\]

Từ đồ thị ta thấy:

- Với \[{m \over 2} < 1 \Leftrightarrow m < 2\]: [d] cắt [C] tại 1 điểm, phương trình có 1 nghiệm

- Với \[{m \over 2} = 1 m = 2\]: [d] tiếp xúc với [C] tại 1 điểm và cắt [C] tạo 1 điểm, phương trình có hai nghiệm

- Với \[1 < {m \over 2} < 5 2 10\]: [d] cắt [C] tại 1 điểm, phương trình có 1 nghiệm

c] Điểm cực đại \[[-2, 5]\], điểm cực tiểu \[[0, 1]\].

Đường thẳng đi qua hai điểm này có phương trình là: \[{{y - 1} \over 4} = {x \over { - 2}} \Leftrightarrow y = - 2x + 1\]

Bài 8 trang 46 SGK Giải tích 12

Cho hàm số:

\[f[x]= x^3 3mx^2+ 3[2m-1]x + 1\] [ \[m\] là tham số]

a] Xác định \[m\] để hàm số đồng biến trên một tập xác định

b] Với giá trị nào của tham số \[m\], hàm số có một cực đại và một cực tiểu

c] Xác định \[m\] để \[f[x]>6x\]

Giải

a]\[y=f[x]= x^3 3mx^2+ 3[2m-1]x + 1\]

Tập xác định: \[D =\mathbb R\]

\[y= 3x^2-6mx + 3[2m-1] = 3[x^2 2mx + 2m 1]\]

Hàm số đồng biến trên \[D =\mathbb R y 0, x R\]

\[ x^2 2mx + 2m - 10, x \mathbb R\]

\[ Δ = m^2 2m + 1 = [m-1]^2\le0 m =1\]

b] Hàm số có một cực đại và một cực tiểu

\[\] phương trình \[y= 0\] có hai nghiệm phân biệt

\[ [m-1]^2>0 m1\]

c] \[f[x] = 6x 6m > 6x\]

\[ -6m > 0 m < 0\]

Video liên quan

Bài Viết Liên Quan

Chủ Đề