Chương 1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số ( ) ( )f −x2 + 2x + 2021 Ta có y = = 1+ 2021 −2021(−2x + 2) f −x2 + 2x y = ( ) ( ) ( )f −x2 + 2x f −x2 + 2x f 2 −x2 + 2x Do đó y = 0 ( )−2021(−2x + 2) f −x2 + 2x =0 ( )f 2 −x2 + 2x x=1 x=1 −x2 + 2x = −1 ( ) −2021(−2x + 2) f x =1 2 −x2 + 2x = 0 −x2 + 2x = 0 x = 0; x = 2 TXĐ . −x2 + 2x = 1 (x − 1)2 = 0 Vậy hàm số có 3 cực trị. Câu 39: Chọn A ( )Xét hàm số y = x6 + (4 + m) x5 + 16 − m2 x4 + 2 có TXĐ là D = . ( ) ( )Ta có y = 6x5 + 5(4 + m)x4 + 4 16 − m2 x3 = x3 6x2 + 5(4 + m) x + 4 16 − m2 . x = 0 ( )y = 0 6 x2 + 5(4 + m)x + 4 16 − m2 . =0 Do x = 0 là một nghiệm của phương trình y = 0 nên hàm số đạt cực tiểu tại x = 0 khi và chỉ khi y đổi dấu từ (−) sang (+) khi qua điểm x = 0 . ( )Đặt g(x) = 6x2 + 5(4 + m)x + 4 16 − m2 . Trường hợp 1: x = 0 là nghiệm của phương trình g (x) = 0 . Suy ra m = 4 hoặc m = −4 . x = 0 Với m = 4, g(x) = 6x2 + 40x = 0 x = − 20 . 3 Khi đó phương trình y = 0 có x = 0 là nghiệm bội 4 nên y không đổi dấu khi qua điểm x = 0. Suy ra x = 0 không là điểm cực trị của hàm số. Vậy m = 4 không thỏa mãn. Với m = −4 , loại do m là số nguyên dương. Trường hợp 2: x = 0 không là nghiệm của phương trình g (x) = 0 hay m 4 . ( )Ta có y = x3.g(x) ; g(0) = 4 16 − m2 . lim g(x) 0 đổi dấu từ (−) (+) khi qua điểm chỉ ( )x→0+ y sang x =0 khi và khi 0 xl→im0− g x ( ) 4 16 − m2 0 −4 m 4 . Mà m là số nguyên dương nên ta có m 1,2,3 hay S = 1,2,3 . Vậy tổng các phần tử của tập hợp S là 1 + 2 + 3 = 6 . Câu 40: Chọn B ( ) ( )Ta có y = 6x5 + 5(2 + m) x4 + 4 4 − m2 x3 = x3 6x2 + 5(2 + m)x + 4 − m2 . Chinh phục các bài toán VD - VDC: Cực trị của hàm số | 96
Phan Nhật Linh Chinh phục vận dụng – vận dụng cao năm 2023 y = 0 x3 = 0 + m)x + 4 − m2 = 0(*). 6x2 + 5(2 (*) có = 49m2 + 100m + 4 = (49m + 2)(m + 2) . 0 Với mọi m nguyên dương thì −5( 2 + m ) 0 do đó ta xét các trường hợp sau: 6 Trường hợp 1: 4 − m2 0 0 m 2: (*) có hai nghiệm âm phân biệt (x1 , x2 x1 x2 ) , ta có m 0 bảng xét dấu y như sau: Lúc này x = 0 là điểm cực tiểu. Trường hợp 2: 4 − m2 0 m 2: (*) có hai nghiệm trái dấu x1 , x2 ( x1 0 x2 ) , ta có bảng m 0 xét dấu y như sau: Từ đây suy ra x = 0 là điểm cực đại. Trường hợp 3: (*) có một nghiệm bằng 0 và một nghiệm âm, lúc này x = 0 là nghiệm bội 4 của đạo hàm nên không phải là điểm cực trị. Vậy có ba giá trị nguyên dương của m thỏa mãn yêu cầu bài toán là 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10. Tổng các phần tử của S bằng 52. Câu 41: Chọn D Tập xác định: D = . ( ) ( )Đạo hàm y = 8x7 + 5(m − 2) x4 − 4 m2 − 4 x3 = x3 8x4 + 5(m − 2) x − 4 m2 − 4 = x3 .g ( x ) , ( )với g(x) = 8x4 + 5(m − 2)x − 4 m2 − 4 . ( )Ta có lim g(x) = g(0) = −4 m2 − 4 . x→0 ( )Trường hợp 1: g(0) 0 −4 m2 − 4 0 m(−; −2) (2; +) . Khi x → 0− thì y = x3.g(x) → 0+ ; khi x → 0+ thì y = x3.g(x) → 0− y đổi dấu từ dương sang âm qua x = 0 hàm số đạt cực đại tại x = 0 . ( )Trường hợp 2: g(0) 0 −4 m2 − 4 0 m(−2; 2) . Khi x → 0− thì y = x3.g(x) → 0− ; khi x → 0+ thì y = x3.g(x) → 0+ y đổi dấu từ âm sang dương qua x = 0 hàm số đạt cực tiểu tại x = 0 . ( )Trường hợp 3: g(0) = 0 −4 m2 − 4 = 0 m = 2 Với m = 2 , ta có y = 8x7 y đổi dấu từ âm sang dương qua x = 0 hàm số đạt cực tiểu tại 97 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716
Chương 1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số x = 0. ( ) ( )Với m = −2 , ta có y = x3 8x7 − 20x = x4 8x6 − 20 y không đổi dấu qua x = 0 hàm số không đạt cực trị tại x = 0 . Như vậy hàm số đạt cực tiểu tại x = 0 m (−2; 2 . Do m nguyên nên m −1;0;1; 2 . Vậy có tất cả 4 giá trị nguyên của tham số m thỏa mãn yêu cầu bài toán. Câu 42: Chọn C ( ) ( )Xét hàm số y = f x2 − 2x + m + 1 có y = (2x − 2) f x2 − 2x + m + 1 . ( )x = 1 x = 1 x = 1 y = 0 f x2 − 2x + m + 1 = 0 x2 − 2x + m + 1 = −1 − x2 + 2x − 2 = m . − 2x + m + 1 = 3 + 2x + 2 = m x2 − x2 Vẽ đồ thị hai hàm số y = g(x) = −x2 + 2x − 2 và y = h(x) = −x2 + 2x + 2 . ( )Để hàm số y = f x2 − 2x + m + 1 có 3 điểm cực trị thì đường thẳng y = m cắt đồ thị hai hàm số trên tại hai điểm phân biệt khác 1 hoặc 3 điểm phân biệt trong đó có một điểm có hoành độ bằng x = 1 −1 m 3 . Vì m nguyên nên m −1,0 ,1,2 . Câu 43: Chọn B ( )Phương trình hoành độ giao điểm của (Cm ) và trục Ox là: x3 − 3x2 − m2 − 2 x + m2 = 0 ( ) (x − 1) x2 − 2x − m2 = 0 x = 1 x = 1 . x2 − 2x − m2 = 0 x = 1 1+ m2 ( ) ( )Suy ra (Cm ) cắt trục Ox tại ba điểm phân biệt A 1 − 1 + m2 ;0 ,B(1;0),C 1 + 1 + m2 ;0 và AC = 2 1 + m2 . ( )Ta có, y = 3x2 − 6x − m2 + 2 , y = 0 3x2 − 6x − m2 + 2 = 0 1 , phương trình (1) luôn có 2 nghiệm x1 , x2 với mọi giá trị của tham số m . Áp dung định lý x1 + x2 = 2 Vi-et ta có −m2 + 2 . x1.x2 = 3 Gọi hai điểm cực trị là M (x1; y1 ) ,N (x2 ; y2 ) . Chinh phục các bài toán VD - VDC: Cực trị của hàm số | 98
Phan Nhật Linh Chinh phục vận dụng – vận dụng cao năm 2023 y=−2 x + 2m2 + 2 . 3 3 ( )Đường thẳng qua hai điểm cực trị M,N là m2 + 1 ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )Nên ta có MN = 2+4 1 + 4 2 x2 − x1 9 m2 + 1 2 x2 − x1 2 = 9 m2 +1 x2 + x1 2 − 4x1x2 1 4 2 4 4 1 + m2 + 16 1 + m2 3 9 3 3 27 ( ) ( ) ( ) ( )= m2 + +1 4 − 2 − m2 = Theo giả thiết MN = AC 4 + 16 3 1+ m2 4 + 16 3 = 4 1+ m2 =2 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 + m2 1 + m2 1+ m2 1+ m2 3 27 3 27 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 4 1 + m2 + 16 1 + m2 3 = 4 1+ m2 4 + 16 1+ m2 2 = 4 1+ m2 2 = 9 3 27 3 27 2 1 + m2 = 3 m = 3 − 1 . 22 Câu 44: Chọn D Ta có y = −(m − 2)(m + 2)(m + 1)x4 − 2(m + 1)x2 + 3 . Trường hợp 1: m = 2 y = −6x2 + 3 , thỏa mãn. Trường hợp 2: m = −2 y = 2x2 + 3 , loại. Trường hợp 3: m = −1 y = 3 , loại. Trường hợp 4: 2(m − 2)(m + 2)(m + 1)2 0 (m − 2)(m+ 2) 0 −1 m 2. − ( 2)( 2)(m 1) m − m + + 0 m + 1 0 Trường hợp 5: 2(m − 2)(m + 2)(m + 1)2 0 (m − 2)(m + 2) 0 m 2. − ( m − 2)( m + 2) (m + 1) 0 m + 1 0 Vậy m −1. Câu 45: Chọn B Ta có y = 4x4 − 8mx2 + 3m2 + 2 y = 16x3 − 16mx Giải phương trình y = 0 16x3 − 16mx = 0 x = 0 (*) x2 = m Đồ thị hàm số có 3 điểm cực trị A,B,C khi và chỉ khi phương trình y = 0 có 3 nghiệm đơn phân biệt, tức là phương trình (*) có hai nghiệm phân biệt khác 0 m 0 . ( ) ( ) ( )Khi đó đồ thị hàm số có 3 điểm cực trị là A 0; 3m2 + 2 , B − m; −m2 + 2 , C m; −m2 + 2 . Nhận xét: Tam giác ABC luôn cân tại A và có Oy là trục đối xứng. Gọi H là chân đường cao xuất phát từ đỉnh A của tam giác ABC suy ra AH Oy và AH là đường cao cũng là đường phân giác trong góc A nên I là tâm đường tròn nội tiếp tam giác thì I AH hay I Oy . Vì tam giác ABC có tâm đường tròn nội tiếp nằm trên đường thẳng x + y − 2 = 0 nên I là giao điểm của đường thẳng x + y − 2 = 0 với Oy . Suy ra tọa độ của I là nghiệm của hệ 99 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716
Chương 1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số x = 0 − 2 = 0 x = 0 I (0; 2) . x + y y = 2 Phương trình đường thẳng BC : y = −m2 + 2 . Phương trình đường thẳng AC : x = y − 3m2 − 2 x + y − 3m2 − 2 = 0 m −4m2 m 4m2 4m mx + y − 3m2 − 2 = 0. Do I là tâm đường tròn nội tiếp tam giác nên d(I, AC) = d(I ,BC) 3m2 = m2 (m 0) 16m3 + 1 = 3 16m3 + 1 = 9 m = 1 (thỏa mãn). 16m3 + 1 32 Vậy m= 1 . 32 Câu 46: Chọn C Bảng biến thiên của hàm số f ( x) : Cách 1: Giải trực tiếp ( )( )x3 − 3x 3x2 − 3 ( ) ( )Ta có: y = f x3 − 3x + m y = x3 − 3x f x3 − 3x + m x = 0 x = 0 x = 3 x = 3 hoặc x = 1 ( )Phương trình y = 0 y không xác định khi: x = 1 f x3 − 3x + m =0 x3 − 3x + m = 0 x3 − 3x + m = 2 x = 0 x = 3 x = 1 . x3 − 3x = −m x3 − 3x = 2−m ( ) ( )Đặt h x = x3 − 3x h x = 3x2 − 3 có đạo hàm h(x) = 0 x = 1 . Bảng biến thiên của hàm số h(x) : Chinh phục các bài toán VD - VDC: Cực trị của hàm số | 100
Phan Nhật Linh Chinh phục vận dụng – vận dụng cao năm 2023 ( )Dựa vào bảng biến thiên ta thấy để hàm số y = f x3 − 3x + m có 7 cực trị thì số nghiệm bội lẻ của phương trình y = 0 phải là 7. Yêu cầu bài toán 2 − m = 2 m = 0. −m = 0 ( )Vậy chỉ có 1 giá trị nguyên là m = 0 thoả mãn hàm số y = f x3 − 3x + m có đúng 7 cực trị. Cách 2: Ghép trục kết hợp với phương pháp đánh giá Đặt u = x3 − 3x + m u = ( )( )x3 − 3x 3x2 − 3 . x3 − 3x u = 0 Cho u = 0 hoặc u không xác định khi: u = 1 . u = 3 Kết hợp với bảng biến thiên của y = f ( x) , ta thấy để hàm số y = f (u) có 7 cực trị thì m 2 và trong (m; 2 + m) không chứa điểm cực trị nào của f ( x) . Yêu cầu bài toán m = 0 . ( )Vậy chỉ có 1 giá trị nguyên là m = 0 thoả mãn hàm số y = f x3 − 3x + m có đúng 7 cực trị. 101 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716
Chương 1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số Cách 3: Ghép trục kết hợp với phương pháp tịnh tiến đồ thị. Đặt u = x3 − 3x u = 3x2 −3 . Cho u = 0 u = −1 . u = 1 ( )Hàm số y = f u + m được tạo thành từ việc tịnh tiến qua trái m đơn vị (m 0) , rồi lấy đối xứng qua trục Oy . ( )Ta thấy để hàm số y = f u + m có 7 cực trị thì số cực trị dương của f (u + m) phải là 3 0 m 1. Kết hợp m m = 0 . ( )Vậy chỉ có 1 giá trị nguyên là m = 0 thoả mãn hàm số y = f x3 − 3x + m có đúng 7 cực trị. Câu 47: Chọn D Ta có f ( x ) = ( x + 3)( x − 4) = 0 x = −3 . x = 4 ( )Tính đạo hàm, y = f x2 − 3x + m x2 − 3x + m (2x − 3) . x2 − 3x + m x = 3 xx2=−233x x = 3 2 x2 − 3x 2 y = 0 x2 − 3x + m = 0 + m = 0 x2 − 3x = −m (1) + m = 4 x2 − 3x + m = −3 (VN ) x2 − 3x = 4 − m (2) x2 x2 − 3x + m = −4 x2 − 3x = −4 − m (3) − 3x + m = 4 ( )Đặt g x = x2 − 3x , khảo sát hàm số y = g(x) , ta được bảng biến thiên như bên dưới. Chinh phục các bài toán VD - VDC: Cực trị của hàm số | 102
Phan Nhật Linh Chinh phục vận dụng – vận dụng cao năm 2023 Để hàm số có nhiều điểm cực trị nhất khi và chỉ khi −m − 4 −9 m − 7 . 44 Kết hợp với điều kiện m −10; 5 suy ra tập giá trị m là S = −10,−9,−8,...,−2 . Vậy tổng các giá trị nguyên của tham số m bằng −54 . Câu 48: Chọn D ( )Hàm số y = x3 + (m + 2) x2 + mx − m2 có 5 điểm cực trị y = x3 + m + 2 x2 + mx − m2 có hai ( ) ( )điểm cực trị nằm về hai phía của trục hoành x3 + m + 2 x2 + mx − m2 = 0 1 có ba nghiệm phân biệt. ( ) ( )Ta có x = −m x3 + m+2 x2 + mx − m2 = 0 (x + m) x2 + 2x − m = 0 x2 + 2x − m = 0 (2) . Để (1) có ba nghiệm phân biệt thì (2) có hai nghiệm phân biệt khác −m m + 1 0 0 m −1 3 . m2 − 3m m 0,m Do m nguyên và −4 m 6 nên suy ra m 1; 2; 4; 5 . Vậy có 4 giá trị nguyên của m thỏa yêu cầu bài toán. Câu 49: Chọn B Xét phương trình x2 − 2mx + 1 = 0 có = m2 − 1 . Trường hợp 1. Nếu = m2 − 1 0 thì ta có : ( ) ( )Hàm số y = f x = x2 − 2mx + 1 + 4x = x2 − 2 m − 2 x + 1 . Dễ thấy hàm số này không tồn tại điểm cực đại. Trường hợp 2. Nếu = m2 − 1 0 mm−11; khi đó hai nghiệm phân biệt của phương trình x2 − 2mx + 1 = 0 lần lượt là x1 = m − m2 − 1; x2 = m + m2 − 1 . ( ) ( )Với x x1 x x2 thì y= f x = x2 − 2mx + 1 + 4x = x2 − 2 m−2 x + 1 không có điểm cực đại. ( ) ( )Với x1 x x2 thì y = f x = −x2 + 2mx − 1 + 4x = −x2 + 2 m + 2 x − 1 . ( )Hàm số này có điểm cực đại là: x = m + 2 và giá tri cực đại là: y = f m + 2 = m2 + 4m + 3 . Suy ra điều kiện: x1 x = m + 2 x2 m − m2 − 1 m + 2 m+ m2 − 1 m + 2 f ( ) = m2 + 4m + 3 ( 3; 4 ) 3 m2 + 4m + 3 4 103 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716
Chương 1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số mm2 +2 m − 5 −m2 − −1 2 4 5 5 −2 − 5 m −4 . 4m + 3 5 m −2 + m2 + 4m + 3 3 mm −4 0 ( )Suy ra 10 −2 − 5 10m −40 −42,3 10m −40 10m −42; −41 m −4,2; −4,1 = S . Vậy S có 2 phần tử. Câu 50: Chọn A Đặt: u = f 2 (x) − 2 f (x) u = 2 f (x)( f (x) − 1) . u = 0 x a; 2 trong đó Cho b a c 2 d. x b; c; d Bảng biến thiên của hàm số u = f 2 (x) − 2 f (x) : 2 ( ) ( ) ( )Mặt khác: g(x) = f u − m g(x) = u − m f u − m . Do đó số điểm cực trị của hàm số g(x) = f f 2 (x) − 2 f (x) − m chính là số nghiệm nghiệm bội lẻ của hệ: u − m = 0 u =m u =m x = b; d x b; a; c; 2;d ( ) u m − 2; m + 2 u−m 0 a; c; 2; = = 2 ( ) f u − m 0 u − m ( )Hàm số g(x) = f f 2 (x) − 2 f (x) − m có nhiều điểm cực trị nhất khi và chỉ khi: −1 m−2 15 1 m 13 . Do m nguyên nên có 11 giá trị của m thỏa mãn. −1 m+2 15 Câu 51: Chọn D Ta có: f (x) = 0 x = 1 3m) x + 2m2 − 2m = 0(*) x2 + (1 − ( )(*) = (1− 3m)2 − 4 2m2 − 2m = (m + 1)2 . g(x) = f ( x + m). x x Trường hợp 1: m = −1 . Chinh phục các bài toán VD - VDC: Cực trị của hàm số | 104
Phan Nhật Linh Chinh phục vận dụng – vận dụng cao năm 2023 Phương trình g(x) =0 x = 0 x =0 x = 0 . =1 x =2 = 2 x + m x Vậy nhận m = −1 . Trường hợp 2: m −1 . Khi đó (*) có 2 nghiệm phân biệt m − 1 và 2m . x = 0 x = 0 Phương trình g(x) =0 x +m =1 x = 1− m +m = −1(VN) x x = m−1 x + m = 2m x = m Khả năng 1: 1 − m m m 1 2 Yêu cầu bài toán 1 − m 0 m 1. m 1 ⎯m⎯⎯−5;⎯5→ m Vậy 2 . −5; − 4; − 3; − 2; 0 m −1 Khả năng 2: 1 − m m m 1 2 Yêu cầu bài toán m 0 . Vậy m 1 ⎯m⎯⎯−5;⎯5→m 1; 2; 3; 4; 5 . 2 Vậy có 11 giá trị m thỏa mãn yêu cầu bài toán. Câu 52: Chọn D ( )Với mỗi tham số m thì số điểm cực trị của hàm số y = f x 3 − 3 x + m + 2021 + 2022m3 ( )và y = f x 3 − 3 x + m + 2021 bằng nhau. ( )Do đó ta chỉ cần tìm giá trị nguyên của tham số m để hàm số y = f x 3 − 3 x + m + 2021 có đúng 11 điểm cực trị. ( )Xét x 0 : Hàm số có dạng y = f x3 − 3x + m + 2021 . ( ) ( )Khi đó ta có đạo hàm như sau: y = 3x2 − 3 f x3 − 3x + m + 2021 . Do nghiệm của phương trình x3 − 3x + m + 2021 = 4 là các nghiệm bội bậc chẵn của phương trình y = 0 nên ta chỉ cần quan tâm đến các nghiệm còn lại. Tức là x = 1 (do x 0) x = 1 (do x 0) ( )3x2 − 3 = 0 x3 − 3x + m + 2021 = −1 m + 2021 = −x3 + 3x −1 y = 0 x3 − 3x + m + 2021 = 0 x3 − 3x + m + 2021 = 1 + 2021 = −x3 + 3x +1 f m x3 − 3x + m + 2021 = 2 m + 2021 = −x3 + 3x + 2 Vẽ đồ thị ba hàm số y = −x3 + 3x − 1 ; y = −x3 + 3x + 1 ; y = −x3 + 3x + 2 với x 0 trên cùng một hệ trục 105 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716
Chương 1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số ( )Hàm số y = f x 3 − 3 x + m + 2021 có đúng 11 điểm cực trị ( ) Hàm số y = f x3 − 3x + m + 2021 có đúng 5 điểm cực trị dương ( ) Phương trình f x3 − 3x + m + 2021 = 0 có đúng 4 nghiệm bội lẻ dương và khác 1 Đường thẳng y = m + 2021 cắt đồ thị ba hàm số y = −x3 + 3x − 1 ; y = −x3 + 3x + 1 ; y = −x3 + 3x + 2 tại 4 điểm phân biệt có hoành độ dương khác 1 −1 m + 2021 1 −2022 m −2020 . 2 m + 2021 3 −2019 m −2018 Do điều kiện m nguyên nên m = −2021 . Vậy chỉ có 1 giá trị nguyên của m thỏa mãn yêu cầu bài toán. Câu 53: Chọn B x = 12 Phương trình f '(x) = 0 x = 0 x = 2 Bảng xét dấu: Do đó hàm số y = f ( x) đạt cực trị tại x = 0 và x = 2 . ( ) ( )Xét y = f x2 − 2022x + 2021m có y' = (2x − 2022). f ' x2 − 2022x + 2021m . x = 1011 ( ) y' = 0 f ' x2 − 2022x + 2021m = 0 x2 − 2022x + 2021m = 0 x2 − 2022x = −2021m x2 − 2022x + 2021m = 2 x2 − 2022x − 2 = −2021m ( ) ( )Xét các hàm số g x = x2 − 2022x và h x = x2 − 2022x − 2 , với x 0 . g'( x) = 2x − 2022 ; g'(x) = 0 x = 1011 Bảng biến thiên: Chinh phục các bài toán VD - VDC: Cực trị của hàm số | 106
Phan Nhật Linh Chinh phục vận dụng – vận dụng cao năm 2023 Vậy hàm số có 3 điểm cực trị dương −10112 − 2 −2021m −10112 −2021m 0 1022121 m 1022123 2021 2021 . m 0 Kết hợp với giả thiết m −2020; −2019;...;0 Câu 54: Chọn D Xét f (x) = x2 + 10x = 0 x = 0 . x = −10 ( ) ( ) ( )Xét y = f x4 − 8x2 + m y = 4x3 − 16x f x4 − 8x2 + m . 4x3 − 16x = 0 y = 0 f ( )Cho . x4 − 8x2 + m =0 Xét phương trình: 4x3 − 16x =0 x = 0 . x = 2 ( )Xét phương trình: x4 − 8x2 + m = 0 −x4 + 8x2 = m (1) f x4 − 8x2 + m =0 x4 − 8x2 + m = −10 −x4 + 8x2 = m + 10 . (2) ( ) ( )Đề hàm số y = f x4 − 8x2 + m có đúng 9 điểm cực trị thì phương trình f x4 − 8x2 + m = 0 cần có 6 nghiệm đơn x 0 và x 2 . ( )Xét hàm số g x = −x4 + 8x2 có g'(x) = −x3 + 16x = 0 x=0 . x = 2 Ta có bảng biến thiên: Xét hai đường thẳng d1 : y = m, d2 : y = m + 10 song song với trục Ox . Vì m + 10 m (m ) , nên đường thẳng d2 nằm trên đường thẳng d1 . Phương trình (1) có 2 nghiệm và phương trình (2) có 4 nghiệm 107 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716
Chương 1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số 0 m + 10 16 −10 m 0. Vì m nên m −9;...; −1 . m 0 ( )Vì x = 0 đã là cực trị của hàm số y = f x4 − 8x2 + m nên ta lấy cả trường hợp m = 0 . Vậy có 10 giá trị nguyên của tham số m thỏa mãn. Chinh phục các bài toán VD - VDC: Cực trị của hàm số | 108
1Phan Nhật Linh ỨNG DỤNG ĐẠOChHinhÀpMhục vận dụng – vận dụng cao năm 2023 ĐỂ KHẢO SÁT VÀ VẼ ĐỒ THỊ HÀM SỐ CHỦ ĐỀ 3 GIÁ TRỊ LỚN NHẤT VÀ NHỎ NHẤT CỦA HÀM SỐ A TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Định nghĩa • Cho hàm số xác định trên D ▪ Số A được gọi là giá trị lớn nhất của hàm số y = f (x) trên D nếu: f (x) A;x D , ta kí hiệu A = max f (x) xo D : f (x0 ) = A xD ▪ Chú ý: Nếu f (x) A;x D thì ta chưa thể suy ra A = max f (x) xD ▪ Số a được gọi là giá trị nhỏ nhất của hàm số y = f (x) trên D nếu: f (x) a; x D a , ta kí hiệu a = min f (x) xD f (x0 )= xo D : ▪ Chú ý: Nếu f (x) a;x D thì ta chưa thể suy ra a = min f (x) xD 2. Phương pháp tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số hai biến. • Các bài toán hai biến (Yêu cầu: tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất hoặc tìm tập giá trị). ▪ Sử dụng phương pháp thế y = h(x) từ giả thiết vào biểu thức P cần tìm cực trị, khi đó P = f (x) với x [a;b] → đưa về tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của bài toán một biến. ▪ Sử dụng các bất đẳng thức cơ bản (có thể dùng để giải quyết các bài toán một biến) ▪ Bất đẳng thức AM – GM cho hai số thực không âm a + b 2 ab 4ab (a + b)2 (a − b)2 0 ▪ Bất đẳng thức Bunhiacopxki cho các số thực a, b, c, d ( )( )(ax + by)2 a2 + b2 x2 + y2 . Dấu “=” xảy ra khi a = b xy • Một số bổ đề cơ bản dùng trong các bài toán hai biến ( )( )▪ x + y 2 x2 + y2 và x2 + xy + y2 3 (x + y)2 xy 4 42 109 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716
Chương1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số ( )( )▪ x3 + y3 x + y x2 + y2 (x + y)3 xy(x + y) 24 ▪ Bất đẳng thức Cauchy – Schwarz dạng phân số 1 + 1 4 x y x+y 3. Giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số chứa dấu giá trị tuyệt đối • Bổ đề: Cho hàm số y = f (x) . Biết rằng giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất bằng A và a max f (x) = A và min f (x) = a . Khi đó max f (x) = max A ; a . xD xD xD Dạng 1: Tìm m để giá trị lớn nhất của hàm số y = f (x) + m trên D luôn nhỏ hơn k (k ) ▪ Bước 1: Tìm min f (x) và max f (x) , giả sử min f (x) = a và max f (x) = A . Khi đó xD xD xD xD max f (x) = max A + m ; a + m . xD ▪ A+m k Bước 2: Tìm m để max A+m ; a+m k a+m k VÍ DỤ 1: Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để giá trị lớn nhất của hàm số f (x) = x3 − 12x + m trên đoạn 1; 3 không vượt quá 20 A. 33 B. 36 C. 34 D. 35 LỜI GIẢI Đặt g(x) = x3 − 12x + m g(x) = 3x2 − 12 = 0 x = 2 (1; 3) = −2 (1; 3) x Ta có: g(1) = m − 11; g(2) = −16; g(3) = m − 9 Suy ra: min g(x) = m − 16; max g(x) = m − 9 1;3 1;3 Do đó: max g(x) = max m − 9 ; m − 16 1;3 Từ đó suy ra: m − 9 20 −20 m − 9 20 −11 m 29 −4 m 29 −20 m − 16 20 −4 m 36 m − 16 20 Vậy có 34 giá trị nguyên của tham số m thỏa mãn. Dạng 2: Tìm m để giá trị lớn nhất của hàm số y = f (x) + m trên D bằng k ▪ Bước 1: Tìm min f (x) và max f (x) , giả sử min f (x) = a và max f (x) = A . Khi đó xD xD xD xD max f (x) = max A + m ; a + m . xD ▪ Bước 2: Tìm m để A+m =k a+m k A+m k a+m =k Chinh phục các bài toán VD - VDC: Max- min của hàm số | 110
Phan Nhật Linh Chinh phục vận dụng – vận dụng cao năm 2023 VÍ DỤ 2: Gọi S là tập hợp các giá trị của tham số m để giá trị lớn nhất của hàm số f (x) = x3 − 12x + m trên đoạn 1; 3 bằng 10 . Tổng các phần tử của S bằng A. 26 B. 40 C. 10 D. 25 LỜI GIẢI Đặt g(x) = x3 − 12x + m g(x) = 3x2 − 12 = 0 x = 2 (1; 3) = −2 (1; 3) x Ta có: g(1) = m − 11; g(2) = −16; g(3) = m − 9 . Suy ra: min g(x) = m − 16; max g(x) = m − 9 1;3 1;3 Do đó: max g(x) = max m − 9 ; m − 16 1;3 m − 9 = 10 m = 19 m − 16 10 m = −1 Trường hợp 1: m = 19. m − 16 10 m − 9 10 m−9 10 m − 16 = 10 Trường hợp 2: m = 26 m = 6. m = 6 Vậy S = 19;6 nên tổng các phần tử của S bằng 25 . Dạng 3: Tìm m để giá trị lớn nhất của hàm số y = f (x) + m trên D đạt nhỏ nhất. ▪ Bước 1: Tìm min f (x) và max f (x) , giả sử min f (x) = a và max f (x) = A . Khi đó xD xD xD xD max f (x) = max A + m ; a + m . xD ▪ M A+m Bước 2: Đặt M = max A+m ; a+m a+m 2M A+m + a+m M 2M A + m + −a − m A − a Dấu bằng xảy ra khi A+ m = a+m A + m = −a − m m = − A+ a A+ m + −a − m 2 0 VÍ DỤ 3: Tìm m để giá trị lớn nhất của hàm số f (x) = x3 − 12x + m trên đoạn 1; 3 đạt nhỏ nhất A. m = 25 B. m = 5 C. m = 12 D. m = 50 2 7 3 LỜI GIẢI Đặt g(x) = x3 − 12x + m , dễ thấy min g(x) = −16; max g(x) = −9 1;3 1;3 Ta có: m = A + a = −9 − 16 = 25 2 22 Dạng 4: Tìm m để giá trị nhỏ nhất của hàm số y = f (x) + m trên D đạt nhỏ nhất. ▪ Bước 1: Nhận thấy, y = f (x) + m 0,x D nên min f (x) + m 0 . Dấu bằng xảy ra khi và xD chỉ khi phương trình f (x) + m = 0 có nghiệm. ▪ Bước 2: Tìm m để phương trình f (x) + m = 0 có nghiệm. 111 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716
Chương1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số VÍ DỤ 4: Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để giá trị nhỏ nhất của hàm số f (x) = x3 − 12x + m trên đoạn 1; 3 đạt nhỏ nhất A. m = 25 B. m = 5 C. m = 12 D. m = 50 2 7 3 LỜI GIẢI Nhận thấy f (x) 0,x 1; 3 nên min f (x) 0 . x1;3 Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi phương trình x3 − 12x + m = 0 có nghiệm. Vì x3 − 12x −16; −9 khi x 1; 3 nên −m −16; −9 m 9;16 . Dạng 5: Cho hàm số y = f (x) + m . Tìm m để min y + max y = h (h 0) ; ; ▪ Bước 1: Tìm min f (x) và max f (x) , giả sử min f (x) = a và max f (x) = A . ; ; ; ; min y A + m ; a + m ; ▪ Bước 2: max y A + m ;0; a + m ; min y = a + m ; Trường hợp 1: a+m 0 y = h = A + a + 2m . max A+m ; min y = −a − m Trường hợp 2: A + m 0 m ;;ax y = −A − m h = −A − a − 2m hợp a + m 0 min y = 0 h = A+m m ;;ax y = A + m; − a − m h = −a − m Trường 3: A + m 0 VÍ DỤ 4: Cho hàm số y = x4 − 2x3 + x2 + a . Có bao nhiêu số thực a để min y+ max y = 10 ? 1;2 1;2 A. 3 B. 5 C. 2 D. 1 LỜI GIẢI Chọn C. Đặt y = x4 − 2x3 + x2 + a = f (x) . Xét hàm số f (x) = x4 − 2x3 + x2 + a Khi đó f (x) = 4x3 − 6x2 + 2x = 2x(2x2 − 3x + 1) = 0 x 0; 1 ;1 . 2 f (x) 0,x 1; 2 và f (1) = a; f (2) = a + 4 . Ta có x 1; 2 thì max y a ,a+4 . a ,0, a + 4 min y Xét các trường hợp: TH 1: a 0 max y = a + 4; min y = a 2a + 4 = 10 a = 3 (nhận) TH 2: a −4 max y = −a; min y = −a − 4 −a − 4 − a = 10 a = −7 (nhận) TH 3: a 0 −4 a 0 min y = 0; max y a + 4; −a a + 4 = 10 a =6 (loại). a + 4 0 −a = 10 a = −10 Chinh phục các bài toán VD - VDC: Max- min của hàm số | 112
Phan Nhật Linh Chinh phục vận dụng – vận dụng cao năm 2023 B VÍ DỤ MINH HỌA CÂU 1. Cho hàm số y = f (x) = ax3 + bx2 + cx + d và hàm số y = xf (x) cùng đạt cực tiểu tại x = 1 và có tổng hoành độ giao điểm của đồ thị hai hàm số bằng 4 (các nghiệm bội chỉ tính là một). Biết giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số y= f (x) trên đoạn 1 ; 4 lần lượt là và 2 +1. Giá trị của số thực 2 bằng A. − 27 . B. − 16 . C. − 11 . D. − 32 . 320 291 108 307 LỜI GIẢI Chọn D Xét y = f (x) = ax3 + bx2 + cx + d có f (x) = 3ax2 + 2bx + c và f (x) = 6ax + 2b Xét y = g(x) = xf (x) có g(x) = f (x) + x. f (x) và g(x) = 2 f (x) + x. f (x) Vì cả hai hàm số f (x) và g(x) cùng đạt cực tiểu tại x = 1 nên ta có f (1) = 0 3a + 2b + c = 0 6a + 2b 0 3a + 2b + c = 0 (1) f (1) 0 a + b + c + d = 0 (2) 3a + b 0 (3) g(1) = 0 f (1) + 1. f (1) = 0 g(1) 0 2 f (1) + 1. f (1) 0 ( )Xét phương trình hoành độ f (x) = x. f (x) (x − 1) ax3 + bx2 + cx + d = 0 (4) Từ (2) suy ra đa thức ax3 + bx2 + cx + d có nghiệm x = 1. Khi đó ax3 + bx2 + cx + d = (x − 1) ax2 + (a + b)x + (a + b + c) Từ đó suy ra phương trình (4) tương đương với x = 1 (5) ax2 + (a + b) x + (a + b + c) = 0 Từ (1) suy ra đa thức ax2 + (a + b) x + (a + b + c) có nghiệm x = 1. Như vậy để tổng các nghiệm của phương trình (4) bằng 4 thì phương trình (5) phải có một nghiệm bằng 1 và một nghiệm bằng 3, nên 9a + 3(a + b) + (a + b + c) = 0 13a + 4b + c = 0 (6) b = −5a c = 7a Từ (1), (2), (3) và (6) ta được d = −3a a 0 x = 1 f (x) = ax3 − 5ax2 + 7ax − 3a f (x) = 3ax2 − 10ax + 7a , Vậy với a 0 , ta có f ( x) = 0 x = 7 3 113 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716
Chương1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số = − 32a , min f − 32a = = − 32 ( ) ( )Vậy max f x x = 9a . Ta có 27 = 307 1 ;4 27 1 ;4 9a = 2 + 1 a 2 2 27 307 distance CÂU 2. Gọi S là tập chứa tất cả các giá trị thực nguyên tham số m sao cho giá trị lớn nhất của hàm số x3 − 3x2 − m 12 . Tổng bình phương giá trị của các phần tử của x3 − 3x2 − m 2 + 25 13 ( )f (x) = trên đoạn 0; 4 bằng S bằng: A. 68 . B. 80 . C. 100 . D. 41 . LỜI GIẢI Chọn B Ta có f (x) = x3 − 3x2 − m ( )x3 − 3x2 − m 2 = ( )x3 − 3x2 − m 2 + 25 ( )x3 − 3x2 − m 2 + 25 Đặt t = x3 − 3x2 −m với t −4 − m;16 − m . Khi đó xét hàm số g(t) = t2 t2 + 25 Ta có g(t) = t2 144 t2 144 với t −4 − m;16 − m t2 + 25 169 (m + 4)2 122 4 m 28 4 m 8. Suy ra m = 4 −16 m 8 m = 8 − 16)2 122 ( m Thử lại: Với m = 4 t −8;12 g(t) = 144 t = 12 (thỏa) 169 Với m=8 t −12; 4 g(t) = 144 t = −12 (thỏa) 169 Vậy S = 4; 8. Suy ra 42 + 82 = 80 distance CÂU 3. Cho hàm số y = f (x) có f (x) 0 với x . Biết rằng trên đoạn −1;1 , hàm số ( )y = f x4 − 6x2 − 4x đạt giá trị nhỏ nhất tại x = mcos n ( m,n, p ; n p ; n là phân số tối giản). Giá pp trị m + n.p bằng A. 1 . B. 2 . C. 47 . D. 65 . LỜI GIẢI Chọn C ( ) ( )Ta có y = 4x3 − 12x − 4 . f x4 − 6x2 − 4x . Do f (x) 0 với x nên y = 0 4x3 − 12x − 4 = 0 x3 − 3x = 1 (1). Bảng biến thiên của hàm số g(x) = x3 − 3x − 1 trên đoạn −1;1 : Chinh phục các bài toán VD - VDC: Max- min của hàm số | 114
Phan Nhật Linh Chinh phục vận dụng – vận dụng cao năm 2023 Suy ra x3 − 3x = 1 x = x0 (−1;0) . Đặt x = 2 cost , t ; 2 , phương trình (1) trở thành: 2 3 8cos3 t − 6cost = 1 cos 3t = 1 3t = + k2 t = + k2 , k . 23 93 Vì t ; 2 nên t = 5 . Do đó trên đoạn −1;1 , y = 0 x = 2cos 5 . 2 3 9 9 ( )Bảng biến thiên của hàm số y = f x4 − 6x2 − 4x trên đoạn −1;1 : ( )Do đó, trên đoạn −1;1 , hàm số y = f đạt giá trị nhỏ nhất tại x = 2cos 5 . x4 − 6x2 − 4x 9 Vậy m = 2 , n = 5 , p = 9 hay m + n.p = 47 . CÂU 4. Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm ( )f ' x = x2021 − x với mọi số thực x , đồng thời f (0) = 2020 và z, t là hai số thực tùy ý thỏa mãn z t −1 . Giá trị lớn nhất của f (t) − f (z) bằng A. 1010 . B. − 505 . C. − 1010 . D. 505 . 1011 1011 1011 1011 LỜI GIẢI Chọn D ( )( ) ( )( )Ta có f ' x = x2021 − x nên f x = f ' x dx = x2021 − x dx = 1 x2022 − 1 x2 + C . 2022 2 Mà f (0) = 2020 C = 2020 . Suy ra f (x) = 1 x2022 − 1 x2 + 2020 . 2022 2 = 1 x2022 − 1 x2 + 2020 có x=0 2022 2 ( )( ) ( )Xét hàm số f x f' x = 0 x2021 − x = 0 x x2020 − 1 = 0 x = 1 . x = −1 Bảng biến thiên: 115 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716
Chương1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số Trên −1; +) để f (t) − f (z) đạt giá trị lớn nhất thì f (t) đạt giá trị lớn nhất và f (z) đạt giá trị nhỏ nhất. Theo giả thiết thì z t −1 nên min f (z) = f (1) = 1 − 1 + 2020 . (−1;+) 2022 2 Do t −1; z) và f (z) đạt GTNN tại z=1 nên max f (t) = f (0) = 2020 . (−1;1) Vậy giá trị lớn nhât của f (t) − f (z) bằng 2020 − 1 − 1 + 2020 = 1 − 1 = 505 .nce 2022 2 2 2022 1011 CÂU 5. Cho hàm số f (x) = ax5 + bx3 + cx , (a 0,b 0) thỏa mãn f (3) = − 7 ; f (9) = 81 . Gọi S là tập 3 hợp tất cả các giá trị của tham số m sao cho max g(x) + min g(x) = 86 với −1;5 −1;5 g(x) = f (1 − 2x) + 2. f (x + 4) + m . Tổng của tất cả các phần tử của S bằng A. 11 . B. −80 . C. −148 . D. −74 . LỜI GIẢI và f (x) = 5ax4 + 3bx2 + c . Chọn D Ta có: f (x) = ax5 + bx3 + cx , (a 0,b 0) là hàm số lẻ trên Khi đó: g(x) = −2 f (1 − 2x) + 2 f (x + 4) = −2 5a (1 − 2x )4 + 3b (1 − 2 x )2 + c + 2 ( x + 4 ) 5a ( x + 4 )4 + 3b ( x + 4 )2 + c = 10a ( x + 4)4 − (1 − 2x)4 + 6b ( x + 4)2 − (1 − 2x)2 ( )( )= 2x)2 )2 )2 10a (x + 4)2 + (1 − (x + 4)2 − (1− 2x)2 + 6b ( x + 4 − (1 − 2x ( )= 4)2 )2 4)2 2x)2 + 6b 10a (x + − (1− 2 x (x + + (1 − ( )= 4)2 2x)2 + 6b 0 x −1; 5 . 30a(1 + x)(5 − x) (x + + (1− Suy ra hàm số g(x) đồng biến trên đoạn −1; 5 nên ta có: g(−1) g(x) g(5) f (3) + 2 f (3) + m g(x) f (−9) + 2 f (9) + m 3 f (3) + m g(x) − f (9) + 2 f (9) + m (Do f (x) là hàm số lẻ) 3 f (3) + m g(x) f (9) + m m − 7 g(x) m + 81 Trường hợp 1: Nếu (m − 7 ) ( m + 81) 0 m 7 (*) thì m −81 max g(x) + min g(x) = 86 m − 7 + m + 81 = 86 −1;5 −1;5 2m + 74 = 86 m = 6 (loại do (*) ). m = −80 min g(x) = 0 ( ) −1;5 Trường hợp 2: Nếu (m − 7)(m + 81) 0 −81 m 7 (* *) thì m−1a;5x g x = max 7 − m; m + 81 . Khi đó: max g(x) + min g(x) = 86 max7 − m; m + 81 = 86 −1;5 −1;5 Chinh phục các bài toán VD - VDC: Max- min của hàm số | 116
Phan Nhật Linh Chinh phục vận dụng – vận dụng cao năm 2023 m + 81 = 86 7 − m m + 81 7m−+m81=876 − m m = 5 ( thỏa mãn). m = −79 Vậy tổng của tất cả các phần tử của S bằng: 5 + (−79) = −74 . CÂU 6. Cho hàm số f (x) liên tục trên đoạn −4; 4 và có bảng biến thiên như hình vẽ bên dưới. – 4 -3 -2 1 2 3 4 54 03 -2 -5 -6 ( )Có tất cả bao nhiêu giá trị thực của m −4; 4 để hàm số g(x) = f x3 + 2x + 3 f (m) có giá trị lớn nhất trên đoạn −1;1 bằng 8? A. 11 . B. 9 . C. 10 . D. 12 . LỜI GIẢI Chọn A Đặt t = x3 + 2x , với x −1;1 ta có t(x) = 3x2 + 2 0, x −1;1 . Do đó, t −3; 3 . Khi đó, xét hàm số y = f (t) + 3 f (m) trên đoạn −3; 3 , ta có t = −2 y = f (t) ; y = 0 t = 1 . t = 2 Ta có: y(−2) = f (−2) + 3 f (m) = 5 + 3 f (m) ; y(1) = f (1) + 3 f (m) = −6 + 3 f (m) và y(2) = 4 + 3 f (m) . Nhận xét rằng y(1) y(2) y(−2) nên max g(x) = y(−2) hoặc max g(x) = y(1) . −1;1 −1;1 Trường hợp 1: Nếu max g(x) = y ( −2 ) thì ta phải có 5 + 3 f (m) = 8 f (m) = 1. Khi đó có 5 giá trị thực của m trên −1;1 −6 + 3f (m) 8 đoạn −4; 4 thỏa yêu cầu bài toán. Trường hợp 2: Nếu max g(x) = y (1) thì ta phải có 5+3f (m) 8 f (m) = − 2 . Khi đó có 6 giá trị thực của m trên −6 + 3 f (m) = 8 −1;1 3 đoạn −4; 4 thỏa yêu cầu bài toán. Vậy có tất cả 11 giá trị thực của m trên đoạn −4; 4 thỏa yêu cầu bài toán. CÂU 7. Có bao nhiêu số thực m để giá trị nhỏ nhất của hàm số y = x2 − 2x + m + 4x bằng −1 A. 0 . B. 3 . C. 2 . D. 1 . LỜI GIẢI Chọn D Trường hợp 1: Nếu x2 − 2x + m 0,x 0 1− m 0 m 1 117 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716
Chương1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số Khi đó, ta có hàm số : y = x2 + 2x + m Giá trị nhỏ nhất của hàm số bằng y(−1) = m − 1 m − 1 = −1 m = 0 không thỏa mãn. Trường hợp 2: Nếu x2 − 2x + m = 0 có hai nghiệm phân biệt 0 m 1 x1 = 1 − 1 − m x1 = 1 + 1 − m Đặt f (x) = x2 + 2x + m ; g(x) = −x2 + 6x − m ( ) Ta có Miny = min f (x); g(x) = f (−1) = m − 1 hoặc f 1 − 1 − m = 4 − 4 1 − m . Miny = min −1 1− 1 − m m = 0 thỏa mãn. f (x);g(x) = f (−1) m − 1 = −1 Miny = min 1 − 1 − m −1 m −3 f (x);g(x) =4−4 1− m = −9 m 4 − 4 1 − m = −1 m 16 Trường hợp 3: Nếu x2 − 2x + m 0,x , không xảy ra vì hệ số a = 1 0 Vậy chỉ có m = 0 thỏa mãn bài toán.tance CÂU 8. Cho hàm số f (x) = x2 − 2x − 1 . Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để giá trị lớn nhất của hàm số g(x) = f 2 (x) − 2 f (x) + m trên đoạn −1; 3 bằng 8. A. 5 . B. 4 . C. 3 . D. 2 . LỜI GIẢI Chọn D Xét bảng biến thiên của hàm số f (x) = x2 − 2x − 1 Nhìn vào bảng biến thiên của hàm số f (x) = x2 − 2x − 1 ta thấy x −1; 3 f (x) −2; 2 Đặt t = f (x) , t −2; 2 .S Khi đó hàm số g(x) = f 2 (x) − 2 f (x) + m trở thành g(t) = t2 − 2t + m Đặt u = t2 − 2t . Ta có bảng biến thiên: Nhìn vào bảng biến thiên ta suy ra −1 u 8 ,t −2; 2 Bài toán trở thành tìm Max u + m . Ta có: Max u + m = Max −1 + m , 8 + m −1;8 −1;8 −1;8 Chinh phục các bài toán VD - VDC: Max- min của hàm số | 118
Phan Nhật Linh Chinh phục vận dụng – vận dụng cao năm 2023 Trường hợp 1: −1 + m 8+ m m −63 . Khi đó Max u+ m = −1 + m = 8 m = 9 m = −7 . 18 m = −7 −1;8 Trường hợp 2: −1 + m 8 + m m − 63 . Khi đó Max u + m = m + 8 = 8 m = 0 m = 0 . 18 m = −16 −1;8 Vậy có hai giá trị nguyên của tham số m thỏa mãn yêu cầu bài toán. ( )CÂU 9. Gọi là giá trị nhỏ nhất của hàm số f (x) = x4 − 2mx3 + m2 + 1 x2 − 2mx − m2 + 2m . Khi tham số m = m0 thì đạt giá trị lớn nhất bằng max . Giá trị của biểu thức T = m0 + max bằng A. 2 . B. 0 . C. −4 . D. 1 . LỜI GIẢI Chọn D Ta thấy f 1 = − 3 m2 + 3m+ 5 = 1 − 3 m − 1 2 1 . Dấu bằng xảy ra khi m= 1. 2 4 4 16 2 4 2 2 2 Gọi là giá trị nhỏ nhất của f (x) . Khi đó f 1 = 1 (1). 2 2 Ta chứng tỏ rằng dấu bằng ở (1) xảy ra, tức là tồn tại m để = 1 . 2 Thật vậy, khi m = 1 , ta có hàm số y = x4 − x3 + 5 x2 − x + 3 . 2 44 Khi đó y = 4x3 − 3x2 + 5 x − 1 và y = 0 x = 1 . 22 Bảng biến thiên của hàm số này là Qua bảng biến thiên ta thấy hàm số đạt giá trị nhỏ nhất bằng 1 khi x = 1 . 22 Vậy, giá trị nhỏ nhất của f (x) đạt giá trị lớn nhất max = 1 khi m = m0 = 1 . 2 2 Do đó T = m0 + max = 1 . CÂU 10. Cho hàm số y = x − 2m2 − m . Gọi S là tập chứa tất cả các giá trị thực của tham số m để x−1 max y = 2 max y − 4 . Tập S tương ứng là 2;3 4;5 A. 1 . B. . C. (0;1) . D. 1 ; 1 . 2 LỜI GIẢI Chọn B Tập xác định: D = (−;1) (1; +) . Ta có: y = 2m2 + m − 1 = (2m − 1)(m + 1) (x − 1)2 . (x − 1)2 m = −1 Trường hợp 1: Hàm số đã cho trở thành y = 1 max y = 1; max y = 1 max y 2 max y − 4. m = 1 2 2;3 4;5 2;3 4;5 119 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716
Chương1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số . Trường hợp 2: −1 m 1 y 0 Hàm số nghịch biến trên các khoảng xác định. 2 Hàm số nghịch biến trên các khoảng (2; 3) ,(4; 5) = 2 − 2m2 − m = −2m2 − m + 2 ( )max y = y 2 1 2;3 4 = 4 − 2m2 − m 3 ( )m4;a5x y = y max y = 2 max y − 4 −2m2 − m + 2 = 2 4 − 2m2 − m − 4 2;3 4;5 3 m = 2(L) −6m2 4m2 2m2 − 3m + 6 = −4 − − 2m + m − 10 = 0 m = −5 (L). 2 Trường hợp 3: m 1 y 0 Hàm số đồng biến trên các khoảng xác định. 2 m −1 Hàm số đồng biến trên các khoảng (2; 3) ,(4; 5) . 3 − 2m2 − m ( )max y = y 3 = 2 2;3 5 3 − 2m2 − m 5 − 2m2 − m max y = 2 max y − 4 = − 4 = 5 − 2m2 − m 2;3 4;5 22 ( )m4;a5x y = y 4 0 = −3 (Vô lý). Vậy không có giá trị m để max y = 2 max y − 4 .stance 2;3 4;5 CÂU 11. Cho hàm số y = f (3 − 2x) có bảng biến thiên như hình vẽ x – ∞ 3/2 2 5 +∞ y4 6 1 –∞ –∞ Có bao nhiêu số tự nhiên m để hàm số g(x) = 2 f (x2 − 4x + 3) − m có giá trị lớn nhất? A. 1 . B. 3 . C. 4 . D. 2 . LỜI GIẢI Chọn B Đặt t = 3 − 2x , ta có: Bảng biến thiên của hàm số y = f (t) cũng là bảng biến thiên của hàm số y = f (x) . Bảng biến thiên của hàm số y = f (x) . Chinh phục các bài toán VD - VDC: Max- min của hàm số | 120
Phan Nhật Linh Chinh phục vận dụng – vận dụng cao năm 2023 Ta có: u = x2 − 4x + 3 = (x − 2)2 − 1 −1 u −1; +) . Từ bảng biến thiên của f (x) f (u) (−2; 4 2 f (u) (−4;8 −4 − m 2 f (u) − m 8 − m Đặt g(u) = 2 f (u) − m Để g(u) có giá trị lớn nhất thì 8 − m 0 m2. m + 4 8 − m Vì m là số tự nhiên m 0;1; 2 . CÂU 12. Cho hàm số y = f (x) có đồ thị như hình vẽ bên dưới với m là tham số thực. ( )Gọi S là tập chứa tất cả các giá trị thực của tham số m để hàm số f (3x − m) + 2 f x2 − 2x đạt giá trị lớn nhất. Tổng giá trị tất cả các phần tử thuộc tập S bằng A. −2 . B. 0 . C. 6 . D. 3 . LỜI GIẢI Chọn B Nhận thấy, max f (x) = f (3) = 4 f (x) f (3) = 4 với x . f (3x − m) f (3) = 4 x2 − 2x f (3) = 4 ( ) ( )Ta f có: f (3x − m) + 2 f x2 − 2x 4 + 2.4 = 12 . 3x − m = 3 m = 3x − 3 x2 − 2x = 3 x Dấu bằng xảy ra khi x = −1 m = −6;6 = 3 Vậy tổng giá trị tất cả các phần tử thuộc tập S bằng 0 . CÂU 13. Gọi S là tập chứa tất cả các giá trị thực của tham số m −100;100 để hàm số y = x2 − 4x − mx có giá trị nhỏ nhất nhỏ hơn −4 . Số phần tử của tập S bằng A. 191 . B. 186 . C. 192 . D. 187 . LỜI GIẢI 121 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716
Chương1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số ). Chọn A ( )Ta có: x2 − 4x − mx min x2 − 4x − mx −4,x mx x2 − 4x + 4 (đúng với mọi x Với x = 0 0 1 (thỏa mãn) Với x 0 , ta chia các trường hợp như sau: x 0 x2 − 4x + 4 mx 0x − 4 + 4 mx x x 4 x2 − 4x + 4 x 4 4 m 4 m −8 −8 m 1(*) mx x −x2 + 4x + 4 x − 4 + x m 1 0mx m 1 0mx−x 4 4 + 4 + x Lấy phần bù trên của điều kiện (*) ta được: ( )Để min m −8 ⎯m⎯ ⎯; m⎯−⎯100⎯;100⎯→ −100 m −9 x2 − 4x − mx −4 thì m 1 2 m 100 Vậy có tất cả 191 giá trị nguyên m thỏa mãn điều kiện. CÂU 14. Cho hàm số f (x) = x3 − 3mx . Hỏi có tất cả bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m −20; 20 để hàm số f (x) tồn tại giá trị nhỏ nhất trên 1; 3) ? A. 30 . B. 29 . C. 31 . D. 28 . LỜI GIẢI Chọn A Đạo hàm f (x) = 3x2 − 3m ( )Nếu m 0 thì hàm số có điểm cực tiểu là x = m và f m = −2m m . Để hàm số f (x) = x3 − 3mx tồn tại giá trị nhỏ nhất trên 1; 3) thì xảy ra các trường hợp sau: Trường hợp 1: f (1) f (3) 1 − 3m 27 − 9m m 13 . 3 Trường hợp 2: f (1) f (3) 1 − 3m 27 − 9m m 13 . 3 Khi đó hàm số f (x) phải có điểm cực tiểu nằm trong (1; 3) và giá trị cực tiểu tương ứng phải nhỏ hơn hoặc bằng giá trị tại f (3) . m (1; 3) 1 m 9 3 m 9 m f (3) m ra: −2m . ( )Suy f 27 − 9m Kết hợp điều kiện m 13 13 m 9 ⎯m⎯ ⎯;m⎯−⎯20;⎯20⎯→−20 m 8 . 33 Vậy có tất cả 29 giá trị nguyên của tham số m thỏa mãn. Chinh phục các bài toán VD - VDC: Max- min của hàm số | 122
Phan Nhật Linh Chinh phục vận dụng – vận dụng cao năm 2023 C BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Cho hàm số f (x) có đạo hàm f (x) = (x + 1)(x − 1)2 (x − 2) . Giá trị nhỏ nhất của hàm số Câu 2: Câu 3: g(x) = f (x)+ 1 x3 −x−2 trên đoạn −1; 2 bằng Câu 4: 3 A. f (2) − 4 . B. f (1) − 8 . C. f (0) − 2 . D. f (−1) − 4 . 3 3 3 Cho hàm số y= x+m ( m là tham số thực). Gọi m0 là giá trị của m thỏa mãn min y = 3 . x−1 2;4 Mệnh đề nào dưới đây đúng? A. m0 −1. B. m0 4. C. 1 m0 3. D. 3 m0 4. ( )Cho hàm số f (x) = 10x + x và hàm số g(x) = x3 − mx2 + m2 + 1 x − 2 . Gọi M là giá trị lớn ( )nhất của hàm số g x + f (x) trên đoạn 0;1 . Khi M đạt giá trị nhỏ nhất thì giá trị của tham số m bằng A. 21 . B. 6 . C. 21 . D. 5 . 2 Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm trên và hàm số y = f (x) có đồ thị như hình vẽ. Trên ( )−2; 4 , gọi x 1 x0 là điểm mà tại đó hàm số g(x) = f 2 + − ln x2 + 8x + 16 đạt giá trị lớn nhất. Khi đó x0 thuộc khoảng nào? A. 1 ; 2 B. −1; 1 C. −1; − 1 D. 2; 5 2 2 2 2 Câu 5: Cho hàm số y = f (x) có đồ thị hàm số y = f (x) là đường cong trong hình vẽ. 123 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716
Chương1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số Giá trị nhỏ nhất của hàm số g(x) = f (2x + 1) − 4x − 3 trên đoạn −1; 1 bằng 2 A. f (0) . B. f (−1) + 1. C. f (1) − 3 . D. f (2) − 5 . Câu 6: Cho hàm số y = f (x) có bảng biến thiên như hình dưới đây. Giá trị lớn nhất của hàm số ( )g(x) = f + 1 x3 − 3x2 + 8x + 1 4x − x2 33 trên đoạn 1; 3 bằng A. 12 . B. 10 . C. 4 . D. 7 . 3 3 Câu 7: Cho hàm số y = f (x) liên tục trên và có đồ thị như hình vẽ ( )Đặt g(x) = x2 − 4x + f x2 − 4x + 8 . Tổng giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số g(x) trên 0; 4 là A. 10 2 − 4 . B. 10 2 − 1 . C. 10 2 . D. 8 2 − 4 . Câu 8: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm y = f (x) = −3x2 + 6x . Biết f (0) = −1 , giá trị lớn nhất của Câu 9: ( )hàm số g(x) = f −3; 1 x2 − 3x + 2 + 2022 trên đoạn 2 bằng A. f 21 + 2022 . B. 2024 . C. 2025 . D. f 3 + 2022 . 16 2 Cho hàm số y = f (x) , đồ thị của hàm số y = f (x) là đường cong trong hình bên. Giá trị nhỏ nhất của hàm số g(x) = f (3x) + 3x2 − 4x + 1 trên đoạn − 2 ; 2 bằng 3 3 Chinh phục các bài toán VD - VDC: Max- min của hàm số | 124
Phan Nhật Linh Chinh phục vận dụng – vận dụng cao năm 2023 A. f (0) + 1 . B. f (6) . C. f (2) − 1 . D. f (−3) + 8 . 3 Câu 10: Cho hàm số f (x) có đạo hàm liên tục trên . Hàm số f (x) có đồ thị là đường cong trong hình vẽ dưới đây. Giá trị nhỏ nhất của hàm số g(x) = f (2x2 + x) − 2x2 −x trên đoạn −1; 1 là 2 A. f (1) + 1 . B. f 1 − 1 . C. f (−3) + 3 . D. f − 1 + 1 . 8 8 8 8 Câu 11: Cho hàm số y = f ( x) có đồ thị như hình vẽ bên. Gọi M , m lần lượt là giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của hàm số trên đoạn −2; 4 . Giá trị của M 2 + m2 bằng A. 52. B. 2. C. 40. D. 20. 125 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716
Chương1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số Câu 12: Cho hàm số y = f (x) có bảng biến thiên như hình dưới đây. Tìm giá trị lớn nhất của hàm số ( )g(x) = f + 1 x3 − 3x2 + 8x + 1 4x − x2 33 trên đoạn 1; 3 . A. 15. B. 25 . C. 19 . D. 12. 3 3 Câu 13: Cho hàm số bậc ba y = f (x) có bảng biến thiên của hàm số g(x) = f (x − 1) + 2 như sau ( )Giá trị lớn nhất của hàm số y = f − 3 sin x − cos x + 2 + 2cos 2x + 4sin x − 1 là: A. 2. B. 4. C. −9. D. −2. Câu 14: Cho hàm số f (x) có bảng biến thiên trên đoạn −4; 4 như sau Có bao nhiêu giá trị của tham số m −3; 2 để giá trị lớn nhất của hàm số ( )g(x) = f (m) 11 x3 + 3 x + f trên đoạn −1; 1 bằng 2 . A. 3 . B. 4 . C. 2 . D. Vô số. Câu 15: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm và liên tục trên thỏa mãn f (−6) = 42 và bảng xét dấu đạo hàm như ( )Giá trị nhỏ nhất của hàm số y = f − 3x4 + 12x2 −15 + 2x6 + 6x4 − 48x2 trên đoạn −1;1 bằng A. 3. B. 0. C. 1. D. 2. Câu 16: Cho các số thực x, y thỏa mãn x 1 − y2 + y 1 − x2 = 1 . Gọi S là tập hợp tất cả các giá trị thực Chinh phục các bài toán VD - VDC: Max- min của hàm số | 126
Phan Nhật Linh Chinh phục vận dụng – vận dụng cao năm 2023 của tham số thực m sao cho giá trị lớn nhất của K = 2(x + y) + m bằng 2 . Tích các phần tử của S bằng A. −2 − 2 2 . B. 2 + 2 2 . C. 2 − 2 2 . D. −2 + 2 2 . Câu 17: Cho x và y là các số thực dương thỏa x + y = 5 . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức P = 4 + 1 4 x 4y A. 5 . B. 4 . C. 34 . D. 28 . 5 5 ( )Câu 18: Cho các số thực dương a,b thỏa mãn 2 a2 + b2 + ab = (a + b)(ab + 2) . Giá trị nhỏ nhất của biểu thức P = 4 a3 + b3 − 9 a2 + b2 thuộc khoảng nào? b3 a3 b2 a2 A. ( − 6 ; − 5) . B. ( − 10 ; − 9) . C. ( − 11 ; − 9) . D. ( − 5 ; − 4) . Câu 19: Cho Cho hàm số y = f (x) liên tục trên và có đồ thị như hình vẽ dưới đây: Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m không vượt quá 2022 để bất phương trình f m − mf (x) −1 3 f 2 (x) đúng với mọi x −2; 3 ? 4 (x) A. 1875 . B. 1872 . C. 1874 . D. 1873 . Câu 20: Cho hàm số y = g (x) thỏa mãn 2g3 (x) − 6g2 (x) + 7g(x) = 3 − (2x − 3) 1 − x . Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức P = 2g(x) + x A. 6 . B. 0 . C. 1 . D. 4 . Câu 21: Cho hàm số f (x) = 2 x + 1 + m với m là tham số thực. Gọi S là tập hợp các giá trị nguyên x+1+1 dương của m để hàm số có giá trị lớn nhất trên đoạn −1;8 nhỏ hơn 3 . Số phần tử của tập S là: A. 1 . B. 3 . C. 0 . D. 2 . Câu 22: Cho hàm số y = 2x + m . Biết min y + 3max y = 10 . Chọn khẳng định đúng x+1 0;2 0;2 A. m (1; 3) . B. m 3; 5) . C. m (5;7) . D. m 7;9) . Câu 23: Hàm số y = f (x) có đạo hàm trên đoạn −4; 4 , có các điểm cực trị trên khoảng (−4; 4) là 127 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716
Chương1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số −3; − 4 ;0; 2 và có đồ thị như hình vẽ. 3 ( )Đặt g(x) = f ( )+ m x3 + 3x với m là tham số. Gọi m1 là giá trị của m để max g x = 2022 , x0; 1 ( )m2 bằng là giá trị của m để min g x = 2004 . Giá trị của m1 − m2 x−1; 0 A. 12. B. 13. C. 11. D. 14. Câu 24: Cho hàm số y = x + m với m là tham số thực, thoả mãn : min y + max y = 17 . Mệnh đề nào x+1 1;2 1;2 6 dưới đây đúng? A. m 0 . B. 2 m 4 . C. m 4 . D. 0 m 2 . Câu 25: Biết rằng các số thực a,b thay đổi sao cho hàm số f (x) = −x3 + (x + a)3 + (x + b)3 luôn đồng biến trên khoảng (−; +) . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức P = a2 + b2 − 4a − 4b + 2 . A. −2 . B. −4 . C. 2 . D. 0 . Câu 26: Gọi S là tập hợp tất cả các giá trị thực của tham số m để giá trị lớn nhất của hàm số y = 2x − m x+1 trên đoạn 0; 2 bằng 2 . Tổng các phần tử của S bằng A. 0. B. –1. C. 1. D. 2. Câu 27: Cho hàm số f (x) = m. x − 1 ,. Gọi m1; m2 là hai giá trị của m thỏa mãn min f (x) + max f (x) = m2 −1. Giá trị của m1 + m2 bằng 2;5 2;5 A. 5. B. −3. C. 1. D. 3. Câu 28: Cho hàm số y = x4 − 4x3 + 4x2 + a . Có bao nhiêu số thực a để max y + min y = 11 2 ,3 2 ,3 A. 2 . B. 3 . C. 1 . D. 4 . Câu 29: Cho hàm số f (x) = x − 2m . Gọi S là tập hợp các giá trị m nguyên sao cho min f (7 sin x) = 0 x+1 0;2 . Tổng các phần tử của S bằng A. 10 . B. 3 . C. 15 . D. 6 . Chinh phục các bài toán VD - VDC: Max- min của hàm số | 128
Phan Nhật Linh Chinh phục vận dụng – vận dụng cao năm 2023 Câu 30: Cho biết hàm số y = f (x) = x2 − 4x − 1 + m có giá trị lớn nhất bằng 3 khi x 0; 3 . Số các giá trị của tham số m thỏa mãn là A. 2 . B. 3 . C. 1 . D. 4 . Câu 31: Cho hàm số f (x) = x − m2 trên 0; 3 có giá trị lớn nhất bằng 5. Tích các giá trị của m bằng x+1 A. −5 . B. 1 . C. 2 . D. 3 . Câu 32: Tìm tổng các giá trị của tham số m để giá trị lớn nhất của hàm số y = x3 − x2 + 6x + 9 − m trên đoạn 0;1 bằng 5 . B. 10 . C. 14 . D. 5 . A. 24 . Câu 33: Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m sao cho giá trị lớn nhất của hàm số 1 x4 + 1 43 ( )f (x) = x3 − m2x2 + m m2 − 2 trên đoạn 0; 2 luôn bé hơn hoặc bằng 5? A. 0. B. 4. C. 7. D. 8. Câu 34: Cho hàm số f (x) = x6 + x3 + m − 2x3 . Gọi S là tập tất cả các giá trị thực của tham số m để giá trị nhỏ nhất của hàm số f (x) bằng 1 . Tổng tất cả các phần tử của S bằng A. 1 . B. 5 . C. 2 . D. 0 . 4 4 Câu 35: Cho hàm số f (x) = 3x4 − 4x3 − 12x2 + m . Gọi M là giá trị lớn nhất của hàm số trên đoạn. −1; 3 . Giá trị nhỏ nhất của M bằng A. 57 . B. 59 . C. 5 . D. 16 . 2 2 2 Câu 36: Cho hàm số f (x) = −x3 + 3x và g(x) = f (2 + sin x) + m ( m là tham số thực). Có bao nhiêu giá trị của m để max g(x) + min g(x) = 50 ? A. 0 . B. 1 . C. 2 . D. 3 . Câu 37: Cho hàm số f (x) = 4x4 − ax2 + b , trong đó a, b là tham số thực. Biết rằng giá trị lớn nhất của hàm số f (x) trên đoạn −1;1 bằng 1 . Tính a+b. 2 A. 1 . B. 4. C. 7 . D. 9 . 22 2 Câu 38: Gọi S là tập các giá trị của tham số m để hàm số f (x) = x2 − 4x + m − 1 đạt giá trị nhỏ nhất trên đoạn −1; 3 bằng 4. Tổng các phần tử của tập S bằng A. 0 . B. 5 . C. 1 . D. 8 . Câu 39: Cho hàm số f (x) = 4x4 − ax2 + b , trong đó a, b là tham số thực. Biết rằng giá trị lớn nhất của hàm số f (x) trên đoạn −1;1 bằng 1 . Tính a+b. 2 129 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716
Chương1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số D. 9 . A. 1 . B. 4. C. 7 . 2 22 Câu 40: Tổng các giá trị của tham số m để giá trị lớn nhất của hàm số y = 3x4 − 4x3 − 6mx2 +12mx + m trên đoạn 1; 2 bằng 18. A. − 17 . B. − 3 . C. 3. D. 2. 7 7 Câu 41: Biết rằng giá trị lớn nhất của hàm số y = f (x) = 2x3 − 12x2 + 9x + m + 8 + 9x (với m là tham số) trên đoạn 0; 5 bằng 78. Tính tổng các giá trị của tham số m ? A. 6 . B. 12 . C. 7 . D. 8 . Câu 42: Cho hàm số y= x2 − 2mx + 1 . Có tất cả bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m −10;10 để x2 − x + 2 giá trị lớn nhất của hàm số lớn hơn hoặc bằng 4. A. 14 B. 10 C. 20 D. 18 Câu 43: Cho hàm số y = f (x) đồ thị như hình vẽ Đặt g(x) = f (x) − 1+ 2m − 1− 2m . Với giá trị nào của m thì giá trị nhỏ nhất 1 − 2 x + f 22 của hàm số g(x) là 0 . A. Không tồn tại. B. 0 . C. 1 . D. − 1 . 2 2 Câu 44: Cho hàm số f (x) = x4 − 2x2 . Gọi S là tập hợp tất cả các giá trị thực của tham số m sao cho giá trị lớn nhất của hàm số y = f (cos x + 1) + m đạt giá trị nhỏ nhất. Tổng các phần tử của S bằng A. 4 . B. −7 . C. − 7 . D. 6 . 2 Chinh phục các bài toán VD - VDC: Max- min của hàm số | 130
Phan Nhật Linh Chinh phục vận dụng – vận dụng cao năm 2023 Câu 45: Cho hàm số bậc ba y = f (x) có đồ thị như hình vẽ bên dưới. y 2 3x -1 O1 -2 Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m thuộc đoạn −10 ;0 sao cho giá trị nhỏ nhất của hàm g(x) = 2 f (x) + m − 4 + f (x) − 3 trên đoạn −1; 3 lớn hơn 1 ? A. 9 . B. 8 . C. 10 . D. 6 . Câu 46: Tổng các giá trị của tham số m sao cho giá trị lớn nhất của hàm số y = x3 − 3x + m trên đoạn 0; 2 bằng 5 là bao nhiêu? A. 6 . B. 0 . C. 8 . D. 10 . Câu 47: Cho các số thực x,y thoả mãn max5;9x + 7y − 20 x2 + y2 2x + 8 .Gọi M, m lần lượt là y 1 giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức P = x − 2y . Tính M − m A. 1 + 3 5 . B. 2 2 . C. 1 + 2 2 . D. 2 + 3 5 . Câu 48: Cho hai số thực x, y thay đổi và thỏa mãn (x + y)3 + 4xy 2 . Giá trị nhỏ nhất của biểu thức ( ) ( )A = 5 x4 + y4 + x2y2 − 4 x2 + y2 + 2 bằng A. 14 . B. 15 . C. 14 . D. −14 . 16 15 Câu 49: Cho các số thực không âm x, y thỏa mãn x + y = 1. Giá trị lớn nhất M và giá trị nhỏ nhất m của ( )( )biểu thức S = 4x2 + 3y 4y2 + 3x + 25xy lần lượt là A. M = 25 , m = 12. B. M = 12, m = 191. C. M = 25 , m = 191. D. M = 25 , m = 0. 2 16 2 16 2 Câu 50: Cho hai số thực dương x , y thỏa mãn 4x3 + x = 2y + 1 . Tính giá trị lớn nhất của biểu thức y+1 S = 8x − y + 3 . B. 7 . C. 9 . D. 10 . 2 A. 4 . Câu 51: Cho các số thực x, y, z không đồng thời bằng 0 thỏa mãn điều kiện x2 + y2 + z2 3 . Giá trị lớn nhất của biểu thức P = xy − yz − zx − x2 2022 z2 là + y2 + A. 1 . B. 3 . C. 669 . D. −671 . 131 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716
Chương1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Chọn B Ta có g(x) = f (x) + x2 − 1. ( )( )Khi đó: g(x) = 0 (x + 1)(x − 1)2 (x − 2) + x2 − 1 = 0 x2 − 1 x2 − 3x + 3 = 0 x = 1. Do phương trình x2 − 3x + 3 = 0 vô nghiệm. Bảng biến thiên: Hàm số đạt giá trị nhỏ nhất tại x = 1 và giá trị nhỏ nhất bằng g(1) = f (1) − 8 . 3 Câu 2: Chọn B Câu 3: Câu 4: Ta có: y = −m −1 . Với x 1. (x − 1)2 Nếu −m − 1 0 m −1 y 0 hàm số đã cho đồng biến trên 2; 4 min y = y(2) = m + 2 . 2;4 Theo giả thiết: m + 2 = 3 m = 1 ( loại). Nếu −m − 1 0 m −1 y 0 hàm số đã cho nghịch biến trên 2; 4 min y = y(4) = 4 + m . 2;4 3 Theo giả thiết: m + 4 = 3 m = 5 . Vậy m0 = 5. 3 Chọn B Đặt t = x + f (x) vì x 0;1 t 1;12 . ( )Xét g(t) = t3 − mt2 + m2 + 1 t − 2 trên 1;12 ( ) g'(t) = 3t2 − 2mt + m2 + 1 có ' = m2 − 3 m2 + 1 = −2m2 − 3 0 m . g'(t) 0t 1;12 y = g(t) đồng biến trên 1;12 . Vậy M = max g(t) = g(12) = 12m2 − 144m + 1738 . t1;12 M đạt giá trị nhỏ nhất khi m = 144 = 6 . 2.12 Chọn B Ta có: g(x) = 1 f x + 1 − x2 2x + 8 = 1 f x + 1 − 2 . 2 2 + 8x + 16 2 2 x+4 Chinh phục các bài toán VD - VDC: Max- min của hàm số | 132
Phan Nhật Linh Chinh phục vận dụng – vận dụng cao năm 2023 x 1 4 x +1, ; khi đó: (1) f (t) = 2 . 2 x+4 2 ( )g(x) = 0 t+1 f + = (1). Đặt t= t 0; 3 Ta có đồ thị biểu diễn sự tương giao của hai đồ thị là: Dựa vào đồ thị ta có GTLN của g(x) là tại g(1) hoặc g(3) . a 2 ( t ) 3 2 2ln t + 1 − f (t) a 3 1 + a + 1 1 a ( ) ( )Ta thấy: (t ) t 1 − f dt f − t dt f (t) − 2ln t + 1 2ln(a + 1) − f (a) − 2ln 2 + f (1) f (3) − 4ln 2 − f (a) + 2ln (a + 1) f (1) − f (3) + 2ln 2 0 (*) ( )Xét x 1 g(1) = f (1) − 4ln 2 g(3) = f (3) − 8ln 2 . g(x) = f 2 + − ln x2 + 8x + 16 , khi đó: và g(1) − g(3) = f (1) − f (3) + 4ln 2 , từ (*) ta suy ra g(1) − g(3) 0 g(1) g(3) . Vậy hàm số đã cho đạt giá trị lớn nhất tại t = 1 x = 0 . Câu 5: Chọn C Xét hàm số g(x) = f (2x + 1) − 4x − 3 trên đoạn −1; 1 , ta có g(x) = 2 f (2x + 1) − 4 . 2 2x + 1 = −1 x = −1 Suy ra g(x) = 0 f (2x + 1) = 2 2x + 1 = 1 x = 0 . 2x + 1 = 2 x = 1 2 Ta có bảng biến thiên của hàm số g(x) = f (2x + 1) − 4x − 3 trên đoạn −1; 1 như sau: 2 Vậy min g(x) = g(0) = f (1) − 3 . −1; 1 2 133 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716
Chương1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số Câu 6: Chọn D ( )Ta có: g(x) = (4 − 2x) f 4x − x2 + x2 − 6x + 8 ( ) ( )= 2(2 − x) f 4x − x2 + (x − 4)(x − 2) = (2 − x) 2 f 4x − x2 + 4 − x . ( )Ta thấy 3 4x − x2 4 , x 1; 3 f 4x − x2 0 . Hơn nữa, 4 − x 0,x 1; 3 . ( )Suy ra 2 f 4x − x2 + 4 − x 0 . Do đó, g(x) = 0 x = 2 Bảng biến thiên Vậy max g(x) = g(2) = f (4) + 7 = 0 + 7 = 7 . 1;3 Câu 7: Chọn A Đặt y = f (x) = ax3 + bx2 + cx + d f (x) = 3ax2 + 2bx + c . Từ đồ thị hàm số y = f (x) , ta có f (0) = −1 d = −1 , suy ra f (x) = ax3 + bx2 + cx − 1 . Ta cũng có f (−1) = 1 −a + b − c = 2 a = 1 . f (1) = −3 a + b + c = −2 b = 0 3a + 2b + c = 0 c = −3 f (1) = 0 Như vậy y = f (x) = x3 − 3x − 1 . Đặt t = x2 − 4x + 8 t2 = x2 − 4x + 8 , x 0; 4 . Ta có bảng biến thiên Suy ra 4 t2 8 2 t 2 2 . Hàm số g(x) thành h(t) = t2 − 8 + f (t) . Xét hàm số h(t) = t2 − 8 + f (t) trên 2; 2 2 . Ta có: h ( t ) = 2t + f (t) 0, t 2; 2 2 , (vì từ đồ thị của hàm số f (t) suy ra f (t) 0, t 2; 2 2 ). Như vậy hàm số h(t) = t2 − 8 + f (t) đồng biến trên 2; 2 2 , suy ra ( )min h(t) = h(2) = 4 − 8 + f (2) = −3 = min g(x); max h(t) = h 2 2 = 10 2 − 1 =max g(x) 2; 2 2 0; 4 2; 2 2 0; 4 Vậy tổng giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số g(x) trên 0; 4 là: 10 2 − 4 . Chinh phục các bài toán VD - VDC: Max- min của hàm số | 134
Phan Nhật Linh Chinh phục vận dụng – vận dụng cao năm 2023 Câu 8: Chọn C Hàm số y = f (x) có đạo hàm y = f (x) = −3x2 + 6x và f (0) = −1 nên hàm số: y= f (x) = −x3 + 3x2 − 1. Cho f (x) = 0 x = 0 x = 2 Bảng biến thiên: = 3 −3; 1 x 2 2 x = 1 −3; 1 2 2x − 3 = 0 ( )Xét: x −3; 1 g(x) = (2x − 3). f x2 − 3x + 2 = 0 x2 − 3x + 2 = 0 = 2 −3; 2 − 3x + 2 = 2 = 0 1 x2 x 2 = 3 −3; 1 x 2 Bảng biến thiên của hàm số y= g(x) trên đoạn −3; 1 là: 2 Suy ra: max g(x) = g(0) = f (2) + 2022 = 2025 . −3; 1 2 Câu 9: Chọn C Xét hàm số g(x) = f (3x) + 3x2 − 4x + 1 trên đoạn − 2 ; 2 . 3 3 Đạo hàm g(x) = 3 f (3x) + 6x − 4 . Cho g(x) = 0 3 f (3x) = −6x + 4 . Đặt t = 3x . Vì x − 2 ; 2 nên t −2; 2 khi đó phương trình trở thành: f (t) = − 2t + 4 (*). 3 3 33 135 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716
Chương1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số Theo đồ thị có (*) t = −1 x = −1 . t = 2 = 3 x 2 3 Bảng biến thiên hàm số y= g(x) trên đoạn − 2 ; 2 3 3 ( ) ( )Vậy min g x = g 2 = f 2 −1. − 2 2 3 3 3 ; 3 Câu 10: Chọn D Vì hàm số f (x) liên tục trên nên hàm số g(x) = f (2x2 + x) − 2x2 −x liên tục trên −1; 1 . 2 Ta có: g(x) = (4x + 1) f (2x2 + x) − (4x + 1) = ( 4 x + 1) f (2 x2 + x) − 1 4x + 1 = 0 x = − 1 4 4x + 1 = 0 2 x2 + x = −2 ( vo nghiem) x = 0; x = − 1 (nghiem kep) = 2 Cho g(x) = 0 f (2x2 + x) = 1 2x2 + x = 0(nghiem kep) x 1 ; x = −1 2x2 + x = 1 2 2x2 + x = 3 x = 1; x = − 3 2 Chinh phục các bài toán VD - VDC: Max- min của hàm số | 136
Phan Nhật Linh Chinh phục vận dụng – vận dụng cao năm 2023 Bảng biến thiên: Từ bảng biến thiên ta thấy giá trị nhỏ nhất của hàm số g(x) = f (2x2 + x) − 2x2 − x trên đoạn −1; 1 là g − 1 = f − 1 + 1. 2 4 8 8 Câu 11: Chọn A Từ đồ thị của hàm số y = f (x) ta thấy −4 y 6 khi −2 x 4 . Do đó M = max f (x) = 6 tại x = 2 và m = min f (x) = −4 tại x = 0 . −2; 4 −2; 4 M2 + m2 = 62 + (−4)2 = 52 . Câu 12: Chọn D ( )Ta có g(x) = f 4x − x2 + 1 x3 − 3x2 + 8x + 1 33 ( ) ( )Đạo hàm g(x) = (4 − 2x) f 4x − x2 + x2 − 6x + 8 = (2 − x) 2 f 4x − x2 + 4 − x . Với x 1; 3 thì 4 − x 0 ; 3 4x − x2 4 nên dựa vào bảng biến thiên ta suy ra ( ) ( )f 4x − x2 0 . Vậy: 2 f 4x − x2 + 4 − x 0 , x 1; 3 . ( )Bảng biến thiên của hàm số g(x) = f + 1 x3 − 3x2 + 8x + 1 4x − x2 33 trên đoạn 1; 3 Suy ra max g(x) = g(2) = f (4) + 7 = 12 . 1; 3 Câu 13: Chọn B Bằng cách đổi biến ta rút được f (x) = g(x + 1) − 2 . Suy ra bảng biến thiên của hàm số f (x) là: 137 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716
Chương1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số Đặt t = 3 sin x − cos x = 2 sin x − , ta có 0 sin x − 1 t 0; 2 −t + 2 0; 2 6 6 ( )Suy ra f − 3 sin x − cos x + 2 = f (−t + 2) 2 , dấu \" = \" xảy ra được khi x = . 6 Ta có ( )2cos 2x + 4sin x − 1 = 2 1 − 2sin2 x + 4sin x − 1 = −4sin2 x + 4sin x + 1 = −(2sin x − 1)2 + 2 2 Dấu \" = \" xảy ra được khi x = . 6 ( )Suy ra y = f − 3 sin x − cos x + 2 + 2cos 2x + 4sin x − 1 4 , dấu \" = \" xảy ra được khi x = . 6 ( )Vậy giá trị lớn nhất của hàm số y = f − 3 sin x − cos x + 2 + 2cos 2x + 4sin x − 1 là 4. Từ đồ thị ta có: −7 m 1 . Vậy S = −6; −5; −4; −3; −2; −1;0 Câu 14: Chọn A Đặt t = x3 + 3 x . Xét hàm số h(x) = x3 + 3x , x −1;1 có đạo hàm h(x) = 3x2 + 3 0 , x −1;1 . ( )Bảng biến thiên của t = h x ( )Vậy t 0; 4 max f t =3. t0;4 Chinh phục các bài toán VD - VDC: Max- min của hàm số | 138
Phan Nhật Linh Chinh phục vận dụng – vận dụng cao năm 2023 m = a ; a (−4; −3) m = b ; b (−3; −1) Mặt khác max g(x) = 11 max f (t) + f (m) = 11 f ( m) = 5 m = c ; c (−1;0) . x−1;1 2 t0;4 2 2 m = d ; d (0; 2) Vì m −3; 2 nên có tất cả 3 giá trị của m thỏa yêu cầu bài toán. Câu 15: Chọn D ( )Đặt y = g(x) = f − 3x4 + 12x2 − 15 + 2x6 + 6x4 − 48x2 ( ) ( )g(x) = −12x3 + 24x f −3x4 + 12x2 −15 + 12x5 + 24x3 −96x ( ) ( ) ( )( )= − 12x x2 − 2 f −3x4 + 12x2 −15 + 12x x2 − 2 x2 + 4 ( ) ( ) ( )= −12x x2 − 2 f − 3x4 + 12x2 −15 − x2 + 4 . ( )Vì 2 − 3x4 + 12x2 −15 = −3 x2 − 2 − 3 −3 ( ) ( ) ( ) f −3x4 + 12x2 −15 0 f − 3x4 + 12x2 −15 − x2 + 4 0 x = 0 g(x) = 0 12x3 − 24x = 0 x = 2 . x = − 2 Bảng biến thiên: Ta có min g(x) = g(−1) = g(1) = f (−6) − 40 = 2 . Câu 16: Chọn B Điều kiện: x, y −1;1. Đặt x = sin ; y = sin với , − ; . 2 2 Giả thiết sin.cos + cos.sin = 1 sin( + ) = 1 + = và , 0; . 2 2 Khi đó 2(x + y) + m = 2(sin + cos ) + m = 2 2 sin + + m 2 + m; 2 2 + m. 4 ( )Kmax = m +2 = 2 2 m = −2 − 2 2 2+ m 2 m = − 2 2 x+y + m = max m+2; 2 2+m = 2 2 2 + m = max m + 2 2 139 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716
Chương1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số ( )( )Vậy tích của các phần tử của S là −2 − 2 − 2 = 2 + 2 2. Câu 17: Chọn A Cách 1: Ta có: x + y = 5 y = 5 − x . Vì x, y 0 nên 0 x 5 . 44 4 Khi đó, P = 4 + 1 = 4 − 1 . x 4 5 x 4x − 5 4 − x Đặt f (x) = 4 − 1 , x 0 ; 5 , f (x) = − 4 + (4x 4 5)2 , 4 x2 − x 4x − 5 f (x) = 0 (4x − 5)2 = x2 15x2 − 40x + 25 = 0 x = 1 x = 5 (loại) 3 Bảng biến thiên Dựa vào bảng biến thiên ta suy ra min f (x) = 5 khi x = 1 . x 5 0 ; 4 Vậy Pmin =5 khi x=1 và y= 1 . 4 Cách 2: Áp dụng bất đẳng thức Schwarz (bất đẳng thức cộng mẫu số) a1 + a2 + ... + an 2 . b1 + b2 + ... + bn ( )Cho b1 ,b2 ,...,bn 0 , ta có: a12 + a22 + ... + an2 b1 b2 bn Đẳng thức xảy ra khi a1 = a2 = ... = an . b1 b2 bn Với x 0,4y 0 , áp dụng bất đẳng thức trên ta được: P=4+ 1 22 1 2 2 + 1 2 (vì x + y = 5 ) 2 2 = + =5 x 4y x y x+y 4 1 Đẳng thức xảy ra khi 2 = 2 x = 4y hay x = 1, y = 1 . xy 4 Câu 18: Chọn A ( )Vì a,b dương nên từ giả thiết 2 a2 + b2 + ab = (a + b)(ab + 2) , ta chia hai vế cho ab ( )2 a b 2 1 1 a2 + b2 + ab = (a + b)(ab + 2) 2 b + a + 1 = (a + b) + a + b . Chinh phục các bài toán VD - VDC: Max- min của hàm số | 140
Phan Nhật Linh Chinh phục vận dụng – vận dụng cao năm 2023 Áp dụng bất đẳng thức Cô – Si cho hai số dương (a + b) và 2 1 + 1 : a b (a + b) + 2 1 + 1 2 (a + b).2 1 + 1 = 2 2 a + b + 2 . a b a b b a Dấu \" = \" xảy ra khi (a + b) = 2 1 + 1 . a b Suy ra 2 a + b + 1 2 2 a + b + 2 . Đặt t = a + b ,(t 0). b a b a b a t 5 . Do đó, ta có điều kiện t 5 . 2 Khi đó: 2t + 1 2 2(t + 2) 4t2 − 4t − 15 0 3 2 t − 2 Mặt khác: P = 4 a3 + b3 − 9 a2 + b2 = 4 a + b 3 − 3 a + b − 9 a + b 2 b3 a3 b2 a2 b a b a b a − 2 ( ) ( )= 4 t3 − 3t − 9 t2 − 2 = 4t3 − 9t2 − 12t + 18. Đặt f (t) = 4t3 − 9t2 − 12t + 18 f '(t) = 12t2 − 18t − 12 0,t 5 . 2 Bảng biến thiên Từ bảng biến thiên ta có, Min f (t) = f 5 = − 23 . t 5 2 4 2 ;+ − 23 a + b = 5 a = 2 4 b a 2 b = 1 Vậy giá trị nhỏ nhất của biểu thức P là khi ba = . 1 1 = 1 (a + b) = 2 a + b 2 Câu 19: Chọn D Điều kiện: mf (x) 0 vì f (x) 0 x −2; 3 m 0 . Ta có f m − mf (x) − 1 3 f 2 (x) f m − mf (x) + f 2 (x) f 2 (x) + 1 4 (x) (x) 4 m − f (x) f 2 (x)+1 m f (x) 2 f 2 (x)+1 f (x) 2 − f (x) f (x) 2 m − − f 2 (x)+1 2 f (x) 141 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716
Chương1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số m f 2 (x) + 1 f (x) + 1 f (x) f (x) 2 1 m− f 2 (x) + 1 f (x) + 2 f (x) f (x) m max f 2 (x) + 1 f (x) + 1 f (x) f ( x ) 2 m min − 1 f 2 (x) + 1 f (x) + 2 f (x) f ( x ) m 4+2 17 x −2; 3 m 4−2 17 (vo ly) ( )2 m 4 + 2 17 149,96 . Vì m 2022 . Nên có 2022 − 150 + 1 = 1873 . Câu 20: Chọn D Điều kiện xác định của phương trình là x 1 . Ta có: 2g3 (x) − 6g2 (x) + 7g(x) = 3 − (2x − 3) 1 − x 2g3 (x) − 6g2 (x) + 6g(x) − 2 + g(x) −1 = −(2x − 2) 1− x + 1− x 2(g(x) − 1)3 + g(x) − 1 = 2(1− x) 1− x + 1− x 3 1 − x + 1 − x (1) ( )( ) 2 g(x) − 1 3 + g(x) − 1 = 2 Xét hàm số f (t) = 2t3 + t . Dễ thấy f (t) đồng biến trên . (2) Từ (1) và (2) suy ra g(x) − 1 = 1 − x g(x) = 1 + 1 − x . Do đó P = 2 + 2 1 − x + x . Ta có P = −1 + 1; P = 0 x = 0 1− x Vậy max P = 4 x = 0. Câu 21: Chọn A Đặt t = x + 1 , khi đó mới mọi x −1;8 t 0; 3 . Bài toán trở thành tìm m để hàm số f (t) = 2t + m có giá trị lớn nhất trên đoạn 0; 3 nhỏ hơn 3 . Xét f (t ) = 2−m . t+1 (t + 1)2 Trường hợp 1: f (t) 0 m 2 (*) thì hàm số đạt giá trị lớn nhất tại t = 3 . Khi đó Max f (t) = f (3) = 6 + m . Theo bài ra ta có 6 + m 3 m 6 , kết hợp với điều kiện (*) suy ra 0;3 4 4 m 2. Trường hợp 2: f (t) 0 m 2 (* *) thì hàm số đạt giá trị lớn nhất tại t = 0 . Khi đó Chinh phục các bài toán VD - VDC: Max- min của hàm số | 142
Phan Nhật Linh Chinh phục vận dụng – vận dụng cao năm 2023 Max f (t) = f (0) = m . Theo bài ra ta có m 3 , kết hợp với điều kiện (* *) suy ra 2 m 3 . 0;3 Vậy S = 1. Câu 22: Chọn A Ta có y = 2−m (x + 1)2 Trường hợp 1: Nếu 2 − m 0 m 2 thì min y = f (0) = m; max y = f (2) = m + 4 3 0; 2 0; 2 Khi đó min y + 3max y = 10 m + m + 4 = 10 m = 3 ( loại) 0;2 0;2 Trường hợp 2: Nếu 2 − m 0 m 2 thì max y = f (0) = m; min y = f (2) = m + 4 3 0; 2 0; 2 Khi đó min y + 3max y = 10 3m + m + 4 = 10 m = 2,6 ( tm) 0;2 0;2 3 Vậy m = 2,6 (1; 3) . Câu 23: Chọn D ( ) ( )Ta có: g(x) = 3x2 + 3 . f x3 + 3x x3 + 3x = −3 x −0,82 x3 4 x ( )Cho x3 + 3x = − 3 x −0 , 42 g(x) = 0 f x3 + 3x = 0 x3 x = 0 . + 3x = 0 0,6 + 3x = 2 max g(x) = g(0) = f (0) + m = 2022 m = 2019 ( ) ( ) ( )Vậy: x0;1 x =g −1 =f −4 + m = 2004 m = m1 − m2 = 2019 − 2005 = 14. min g 2005 x−1; 0 Câu 24: Chọn D \\−1 . Có y = 1−m . TXĐ: D = (x + 1)2 Trường hợp 1: m = 1 y = 1 là hàm hằng và không thỏa mãn yêu cầu bài toán. Trường hợp 2: m 1 Hàm số đơn điệu trên từng khoảng xác định (−; −1) , (−1; +) . min y = y(1) ( ) m11;;a22x y = y 2 ( )min y = y 2 min y + max y = y (2) + y (1) = 2 + m + 1 + m . ( )m11;;a22x y = y 1 1;2 1;2 32 Theo giả thiết: min y + max y = 17 2 + m + 1 + m = 17 4 + 2m + 3 + 3m = 17 5m = 10 m = 2 . 1;2 1;2 6 3 26 143 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716
Chương1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số Câu 25: Chọn A Xét hàm số f (x) = −x3 + (x + a)3 + (x + b)3 . Tập xác định: D = . ( )Ta có f (x) = −3x2 + 3(x + a)2 + 3(x + b)2 = 3x2 + 6(a + b) x + 3 a2 + b2 . Hàm số y = f ( x) đồng biến trên khoảng (−; +) f (x) 0,x (−; +) . 0 18ab 0 ab 0 . Với ab 0 ta có P = a2 + b2 − 4a − 4b + 2 a2 + b2 + 2ab − 4a − 4b + 2 P (a + b)2 − 4a − 4b + 2 P (a + b − 2)2 − 2 P −2 Đẳng thức xảy ra khi a + b = 2 a = 0 hoặc a =2 . ab = 0 b = 2 b =0 Vậy minP = −2 khi a = 0 hoặc a = 2 b = 2 b = 0 . Câu 26: Chọn A Đặt f (x) = 2x − m . x+1 Ta có hàm số y= f (x) liên tục trên 0; 2 và có đạo hàm f ( x) = ( m+2 . x + 1)2 Nếu m = −2 thì hàm số f (x) = 2, x −1. Khi đó, giá trị lớn nhất của hàm số y = f (x) trên đoạn 0; 2 bằng 2 . Do đó m = −2 thỏa mãn yêu cầu bài toán (*) . ( ) ( ) ( )Nếu m −2 thì M = max f x = max f 0 ; f 2 = max m ; m− 4 . 3 x0;2 m m Phác thảo đồ thị hàm số y = m và đồ thị hàm số y = m − 4 trên cùng một hệ trục tọa độ ta 3 được: Khi m −2 thì 2 = M = −m m = −2 (loại). Khi −2 m 1 thì 2 = M = 4 − m m = −2 (loại). 3 + Khi m 1 thì 2 = M = m . Suy ra m = 2 thỏa mãn yêu cầu bài toán (* *) . Từ (*) và (* *) suy ra S = −2; 2 do đó tổng các phần tử của S bằng 0. Chinh phục các bài toán VD - VDC: Max- min của hàm số | 144
Phan Nhật Linh Chinh phục vận dụng – vận dụng cao năm 2023 Câu 27: Chọn D Điều kiện xác định: x 1 . Ta có : f '(x) = m , 2 x−1 Trường hợp 1: m 0 ta có : f '(x) = m 0 2 x−1 Khi đó : min f (x) = f (2) = m ; max f (x) = f (5) = 2m 2;5 2;5 Theo giả thiết : min f (x) + max f (x) = m2 − 1 2;5 2;5 = 3 + 13 (TM) m Ta có: m + 2m = m2 − 1 m2 − 3m − 1 = 0 2 = 3 − 13 (loai) m 2 Trường hợp 2: m 0 ta có : f '(x) = m 0 2 x−1 Khi đó : min f (x) = f (5) = 2m ; max f (x) = f (2) = m 2;5 2;5 Theo giả thiết: min f (x) + max f (x) = m2 − 1 2;5 2;5 = 3 + 13 (loai) m Ta có: 2m + m = m2 − 1 m2 − 3m − 1 = 0 2 = 3 − 13 (TM) m 2 Vậy m1 + m2 = 3 + 13 + 3 − 13 = 3. 2 2 Câu 28: Chọn A Đặt y = x4 − 4x3 + 4x2 + a = f (x) . Xét hàm số f (x) = x4 − 4x3 + 4x2 + a . Khi đó f (x) = 4x3 − 12x2 + 8x = 4x(x2 − 3x + 2) = 0 x 0;1; 2 . f (x) 0,x 2; 3 và f (2) = a; f (3) = a + 9 . Ta có x 2; 3 thì max y a ,a+9 . a ,0, a + 9 min y Xét các trường hợp: a 0 max y = a + 9; min y = a 2a + 9 = 11 a = 1 , nhận. a −9 max y = −a; min y = −a − 9 −a − 9 − a = 11 a = −10 , nhận. a 0 0 −9 a 0 min y = 0; max y a + 9; −a . a + 9 a + 9 = 11 a = 2 (loại) −a = 11 a = −11 Do đó a −10; 1 . Vậy tồn tại hai giá trị a thỏa mãn. 145 | Facebook tác giả: Phan Nhật Linh - SĐT: 0817.098.716
Search
Read the Text Version
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- 72
- 73
- 74
- 75
- 76
- 77
- 78
- 79
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
- 85
- 86
- 87
- 88
- 89
- 90
- 91
- 92
- 93
- 94
- 95
- 96
- 97
- 98
- 99
- 100
- 101
- 102
- 103
- 104
- 105
- 106
- 107
- 108
- 109
- 110
- 111
- 112
- 113
- 114
- 115
- 116
- 117
- 118
- 119
- 120
- 121
- 122
- 123
- 124
- 125
- 126
- 127
- 128
- 129
- 130
- 131
- 132
- 133
- 134
- 135
- 136
- 137
- 138
- 139
- 140
- 141
- 142
- 143
- 144
- 145
- 146
- 147
- 148
- 149
- 150
- 151
- 152
- 153
- 154
- 155
- 156
- 157
- 158
- 159
- 160
- 161
- 162
- 163
- 164
- 165
- 166
- 167
- 168
- 169
- 170
- 171
- 172
- 173
- 174
- 175
- 176
- 177
- 178
- 179
- 180
- 181
- 182
- 183
- 184
- 185
- 186
- 187
- 188
- 189
- 190
- 191
- 192
- 193
- 194
- 195
- 196
- 197
- 198
- 199
- 200
- 201
- 202
- 203
- 204
- 205
- 206
- 207
- 208
- 209
- 210
- 211
- 212
- 213
- 214
- 215
- 216
- 217
- 218
- 219
- 220
- 221
- 222
- 223
- 224
- 225
- 226
- 227
- 228
- 229
- 230
- 231
- 232
- 233
- 234
- 235
- 236
- 237
- 238
- 239
- 240
- 241
- 242
- 243
- 244
- 245
- 246
- 247
- 248
- 249
- 250
- 251
- 252
- 253
- 254
- 255
- 256
- 257
- 258
- 259
- 260
- 261
- 262
- 263
- 264
- 265
- 266
- 267
- 268
- 269
- 270
- 271
- 272
- 273
- 274
- 275
- 276
- 277
- 278
- 279
- 280
- 281
- 282
- 283
- 284
- 285
- 286
- 287
- 288
- 289
- 290
- 291
- 292
- 293
- 294
- 295
- 296
- 297
- 298
- 299
- 300
- 301
- 302
- 303
- 304
- 305
- 306
- 307
- 308
- 309
- 310
- 311
- 312
- 313
- 314
- 315
- 316
- 317
- 318
- 319
- 320
- 321
- 322
- 323
- 324
- 325
- 326
- 327
- 328
- 329
- 330
- 331
- 332
- 333
- 334
- 335
- 336
- 337
- 338
- 339
- 340
- 341
- 342
- 343
- 344
- 345
- 346
- 347
- 348
- 349
- 350
- 351
- 352
- 353
- 354
- 355
- 356
- 357
- 358
- 359
- 360
- 361
- 362
- 363
- 364
- 365
- 366
- 367
- 368
- 369
- 370
- 371
- 372
- 373
- 374
- 375
- 376
- 377
- 378
- 379
- 380
- 381
- 382
- 383
- 384
- 385
- 386
- 387
- 388
- 389
- 390
- 391
- 392
- 393
- 394
- 395
- 396
- 397
- 398
- 399
- 400
- 401
- 402
- 403
- 404
- 405
- 406
- 407
- 408
- 409
- 410
- 411
- 412
- 413
- 414
- 415
- 416
- 417
- 418
- 419
- 420
- 421
- 422
- 423
- 424
- 425
- 426
- 427
- 428
- 429
- 430
- 431
- 432
- 433
- 434
- 435
- 436
- 437
- 438
- 439
- 440
- 441
- 442
- 443
- 444
- 445
- 446
- 447
- 448
- 449
- 450
- 451
- 452
- 453
- 454
- 455
- 456
- 457
- 458
- 459
- 460
- 461
- 462
- 463
- 464
- 465
- 466
- 467
- 468
- 469
- 470
- 471
- 472
- 473
- 474
- 475
- 476
- 477
- 478
- 479
- 480
- 481
- 482
- 483
- 484
- 485
- 486
- 487
- 488
- 489
- 490
- 491
- 492
- 493
- 494
- 495
- 496
- 497
- 498
- 499
- 1 - 50
- 51 - 100
- 101 - 150
- 151 - 200
- 201 - 250
- 251 - 300
- 301 - 350
- 351 - 400
- 401 - 450
- 451 - 499
Pages: