Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

Bài 5: Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số

Bài 2 trang 43 SGK Giải tích 12:

Khảo sát tự biến thiên và vẽ đồ thị của các hàm số bậc bốn sau:

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

Lời giải:

Kiến thức áp dụng

Các bước khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số:

Bước 1: Tìm TXĐ của hàm số.

Bước 2: Khảo sát sự biến thiên:

*) Xét chiều biến thiên của hàm số:

+) Tính đạo hàm.

+) Tìm các điểmximà tại đó đạo hàm cóy′=0hoặc đạo hàm không xác định.

+) Xét dấu đạo hàm y’ và suy ra chiều biến thiên của hàm số.

*) Tìm cực trị:y(xi).

*) Tìm các giới hạn vô cực, các giới hạn có kết quả là vô cực và tiệm cận của đồ thị hàm số nếu có:

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

*) Lập bảng biến thiên: Thể hiện đầy đủ và chính xác các giá trị trên bảng biến thiên.

Bước 3: Đồ thị:

+) Giao điểm của đồ thị với trục tung:x=0 ⇒ y=....⇒ A(0;.....).

+) Giao điểm của đồ thị với trục hoành:y=0 ⇒ x=.....⇒ B(...;0).

+) Các điểm cực đại, cực tiểu nếu có.

a) Hàm số y = -x4+ 8x2– 1.

1) Tập xác định: D = R

2) Sự biến thiên:

+ Chiều biến thiên:

y' = -4x3+ 16x = -4x(x2- 4)

y' = 0 ⇔ -4x(x2- 4) = 0 ⇔ x = 0 ; x = ±2

Trên khoảng (-∞; -2) và (0; 2), y’ > 0 nên hàm số đồng biến.

Trên các khoảng (-2; 0) và (2; +∞), y’ < 0 nên hàm số nghịch biến.

+ Cực trị :

Hàm số đạt cực đại tại x = 2 và x = -2 ; yCĐ = 15

Hàm số đạt cực tiểu tại x = 0 ; yCT = -1.

+ Giới hạn:

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

+ Bảng biến thiên:

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

3) Đồ thị:

+ Hàm số đã cho là hàm số chẵn, vì:

y(-x) = -(-x)4+ 8(-x)2- 1 = -x4+ 8x2- 1 = y(x)

⇒ Đồ thị nhận Oy làm trục đối xứng.

+ Giao với Oy tại điểm (0; -1) (vì y(0) = -1).

+ Đồ thị hàm số đi qua (-3; -10) và (3; 10).

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

b) Hàm số y = x4– 2x2+ 2.

1) Tập xác định: D = R

2) Sự biến thiên:

+ Chiều biến thiên:

y' = 4x3- 4x = 4x(x2- 1)

y' = 0 ⇔ 4x(x2- 1) = 0 ⇔ x = 0 ; x = ±1.

+ Giới hạn:

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

+ Bảng biến thiên:

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

Kết luận :

Hàm số đồng biến trên khoảng (-1; 0) và (1; +∞).

Hàm số nghịch biến trên các khoảng (-∞; -1) và (0; 1).

Đồ thị hàm số có hai điểm cực tiểu là: (-1; 1) và (1; 1).

Đồ thị hàm số có điểm cực đại là: (0; 2)

3) Đồ thị:

+ Hàm số chẵn nên đồ thị hàm số nhận trục Oy là trục đối xứng.

+ Đồ thị hàm số cắt trục tung tại (0; 2).

+ Đồ thị hàm số đi qua (-1; 1) và (1; 1).

+ Đồ thị hàm số:

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

c) Hàm số

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

1) Tập xác định: D = R

2) Sự biến thiên:

+ y' = 2x3+ 2x = 2x(x2+ 1)

y' = 0 ⇔ 2x(x2+ 1) = 0 ⇔ x = 0

+ Giới hạn:

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

+ Bảng biến thiên:

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

Kết luận: Hàm số đồng biến trên khoảng (0; +∞).

Hàm số nghịch biến trên các khoảng (-∞; 0).

Đồ thị hàm số có điểm cực đại là: (0; -3/2).

  • Giải Toán 12: Bài 5. Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số

Giải bài 1,2,3 trang 43 SGK giải tích lớp 12. Bài : Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của các hàm số – Chương 1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số.

Bài 1. Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của các hàm số bậc ba sau:

a) y = 2 + 3x – x3 ;                              b) y = x3 + 4x2 + 4x ;

c) y = x3 + x2+ 9x ;                              d) y = –2x3 + 5 ;

Đáp án: a) Tập xác định: R; y’ = 3(1 – x2); y’ = 0 ⇔ x = ± 1 .

Bảng biếnthiên :

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

Đồ thị như hình bên.

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

b) Tập xác định : R ; y’ = 3x2 + 8x + 4; y’ = 0 ⇔ x= -2, x =  -2/3 .

Bảng biếnthiên :

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

Vẽ đồ thị:

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

c) Tập xác định : R ;

y’ = 3x2 + 2x + 9 > 0,  ∀x. Vậy hàm số luôn đồng biến, không có cực trị.

Bảng biếnthiên :

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43
Đồ thị câu 1 c,d

d) Tập xác định : R ;

y’ = -6x2 ≤ 0,  ∀x. Vậy hàm số luôn nghịch biến, không có cực trị.

Bảng biến-thiên :

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

Bài 2. Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của các hàm số bậc bốn sau:

a) y = -x4 + 8x2 – 1 ;               b) y = x4 – 2x2 + 2 ;

c) y=  1/2x4   + x2– 3/2 ;           d) y = –2x2 – x4 + 3 .

Đáp án: a) Tập xác định : R ; y’ =-4x3 + 16x = -4x(x2 – 4);

y’ = 0  ⇔ x = 0, x = ±2 .

Bảng biếnthiên :

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

vẽ đồ thị

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

b) Tập xác định : R ; y’ =4x3 – 4x = 4x(x2 – 1);

y’ = 0  ⇔ x = 0, x = ±1 .

Bảng biến-thiên :

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

Đồ thị như hình bên.

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

c) Tập xác định : R ; y’ =2x3 + 2x = 2x(x2 + 1); y’ = 0  ⇔ x = 0.

Bảng biếnthiên :

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

Đồ thị như hình bên.

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

d) Tập xác định : R ; y’ = -4x – 4x3 = -4x(1 + x2); y’ = 0  ⇔ x = 0.

Bảng biến thiên :

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

Bài 3. Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của các hàm số phân thức:

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

Tập xác định : R\{1};       

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43
 Tiệm cận đứng : x = 1 . Tiệm cận ngang : y = 1.

Bảng biến thiên :

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

Đồthị như hình bên.

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

Giao điểm của đồ thị với trục tung: (0;-3), với trục hoành (-3;0). Môt số điểm của đồ thị (2;5), (3;3)

b) Tập xác định : R \{2};       

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43
 Tiệm cận đứng : x = 2 . Tiệm cận ngang : y = -1.

Bảng biến thiên :

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

Đồthị:

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

c) Tập xác định : R\{-1/2};       

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43
Tiệm cận đứng : x = -1/2 . Tiệm cận ngang : y = -1/2 .

Bảng biến thiên :

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43

vẽ đồthị

Giải bài tập toán 12 bài 5 trang 43