Các đề luyện thi

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Đỗ Thị Thu Hường
Ngày gửi: 15h:36' 22-10-2022
Dung lượng: 37.0 MB
Số lượt tải: 86
Nguồn:
Người gửi: Đỗ Thị Thu Hường
Ngày gửi: 15h:36' 22-10-2022
Dung lượng: 37.0 MB
Số lượt tải: 86
Số lượt thích:
0 người
BÀI 2. CỰC TRỊ CỦA HÀM SỐ
Mục tiêu
Kiến thức
+ Nắm vững định nghĩa cực trị của hàm số, khái niệm điểm cực trị, giá trị cực trị của hàm số;
điểm cực trị của đồ thị hàm số.
+
Hiểu và vận dụng được các định lí về điều kiện cần và điều kiện đủ để hàm số có cực trị.
+ Trình bày và vận dụng được các cách tìm cực trị của một hàm số.
+ Nhận biết được các điểm cực trị trên đồ thị hàm số.
Kĩ năng
+
Thành thạo tìm điểm cực trị, giá trị cực trị của hàm số đã biết.
+
Biết cách khai thác bảng biến thiên, bảng xét dấu, đồ thị để tìm cực trị.
Trang 1
I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
1. Khái niệm cực trị của hàm số
Chú ý:
Định nghĩa
1) Điểm cực đại (cực tiểu)
Giả sử hàm số f xác định trên
và
được gọi chung là
điểm cực trị. Giá trị cực đại (cực tiểu)
của
hàm số được gọi chung là cực trị. Hàm số có thể đạt
a)
được gọi là điểm cực đại của hàm số f nếu
tồn tại một khoảng
chứa điểm
sao
2) Nói chung, giá trị cực đại (cực tiểu)
không phải là giá trị lớn nhất (nhỏ nhất) của hàm số
cho
Khi đó
được gọi là giá trị cực đại của hàm
f trên tập K;
chỉ là giá trị lớn nhất (nhỏ nhất)
của hàm số f trên một khoảng
số f.
b)
cực đại hoặc cực tiểu tại nhiều điểm trên tập hợp K.
được gọi là điểm cực tiểu của hàm số f nếu
tồn tại một khoảng
chứa điểm
3) Nếu
chứa
.
là một điểm cực trị của hàm số f thì điểm
được gọi là điểm cực trị của đồ thị hàm
sao
số f.
cho
Khi đó
được gọi là giá trị cực tiểu của
hàm số f.
Điều kiện cần để hàm số đạt cực trị
Định lí 1
Giả sử hàm số f đạt cực trị tại điểm
nếu f có đạo hàm tại điểm
. Khi đó,
thì
Chú ý:
1) Điều ngược lại có thể không đúng. Đạo hàm
có thể bằng 0 tại điểm
đạt cực trị tại điểm
.
Ví dụ 1: Hàm số
xác định trên
. Vì
và
nên hàm số đạt cực
tiểu tại điểm
dù hàm số không có đạo hàm tại
điểm x = 0, vì:
Ví dụ 2: Ta xét hàm số
, ta có:
. Hàm số đồng biến trên
nhưng hàm số f không
nên không có cực trị dù
Trang 2
2)
Hàm số có thể đạt cực trị tại một điểm mà
tại đó hàm số không có đạo hàm.
Điều kiện đủ để hàm số đạt cực trị
Định lí 2
a) Nếu
qua điểm
đổi dấu từ âm sang dương khi x đi
(theo chiều tăng) thì hàm số đạt cực
tiểu tại điểm
.
b) Nếu
đổi dấu từ dương sang âm khi x đi
qua điểm
đại tại điểm
(theo chiều tăng) thì hàm số đạt cực
.
Định lí 3
Giả sử hàm số f có đạo hàm cấp một trên khoảng
chứa điểm
và f có đạo hàm
cấp hai khác 0 tại điểm
a) Nếu
.
thì hàm số f đạt cực đại tại
điểm
b) Nếu
thì hàm số f đạt cực tiểu tại
điểm
Nếu
thì ta chưa thể kết luận được, cần
lập bảng biến thiên hoặc bảng xét dấu đạo hàm.
Trang 3
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Các bài tập nhận biết, tìm điểm cực trị, đếm số điểm cực trị
Bài toán 1: Tìm điểm cực trị của hàm số cụ thể
Phương pháp giải
Cách 1: Lập bảng biến thiên hoặc bảng xét dấu
Ví dụ 1: Hàm số
đạt cực
tiểu tại điểm
Bước 1. Tìm
A.
B.
C.
D.
tại đó đạo Hướng dẫn giải
Cách 1:
hàm bằng không hoặc hàm số liên tục nhưng
Hàm số đã cho xác định trên
không có đạo hàm.
Ta có
Bước 3. Xét dấu
. Nếu
đổi dấu khi x
Bước 2. Tìm các điểm
qua điểm
thì hàm số đạt cực trị tại điểm
.
.
Từ đó
Bảng xét dấu
Vậy hàm số đạt cực điểm tại điểm
Chọn B.
Cách 2: Dùng định lý 3
Cách 2:
Bước 1: Tìm
Hàm số đã cho xác định trên
Bước 2: Tìm các nghiệm
của phương
Bước 3: Tính
Nếu
Ta có:
Nếu
. Khi đó:
thì hàm số f đạt cực đại tại
điểm
Ta có:
Từ đó:
trình
.
Vậy hàm số đạt cực tiểu tại điểm
thì hàm số f đạt cực tiểu tại
điểm
Nếu
thì ta lập bảng biến thiên
Trang 4
để xác định điểm cực trị.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Số điểm cực đại của hàm số
A. 1.
là
B. 3.
C. 2.
D. 0.
C. 2.
D. 0.
Hướng dẫn giải
Hàm số đã cho xác định trên
Ta có:
Từ đó:
Bảng biến thiên:
Vậy hàm số có hai điểm cực đại.
Chọn C.
Ví dụ 2: Số cực trị của hàm số
A. 1.
B. 3.
là
Hướng dẫn giải
Hàm số đã cho xác định trên
Ta có:
. Vậy hàm số không có cực trị.
Chọn D.
Ví dụ 3: Giá trị cực tiểu của hàm số
A.
B.
là
C.
D.
Hướng dẫn giải
Hàm số đã cho xác định trên
Ta có:
Trang 5
Từ đó:
Bảng xét dấu đạo hàm:
Vậy hàm số đạt cực tiểu tại điểm
Chọn B.
Ví dụ 4: Số cực trị của hàm số
A. 2.
là
B. 1.
C. 3.
D. 0.
Hướng dẫn giải
Hàm số đã cho xác định trên
Ta có:
Từ đó:
(
không xác định tại điểm
và
).
Bảng biến thiên:
Vậy hàm số có hai cực trị là
và
Chọn A.
Ví dụ 5: Giá trị cực đại của hàm số
A.
B.
là số nào dưới đây?
C.
D.
Hướng dẫn giải
Hàm số đã cho xác định trên
Trang 6
Ta có:
Từ đó:
Bảng biến thiên:
Vậy hàm số đạt cực đại tại điểm
, giá trị cực đại của hàm số là
Chọn C.
Ví dụ 6: Các điểm cực đại của hàm số
có dạng (với
A.
B.
C.
D.
)
Hướng dẫn giải
Hàm số đã cho xác định trên
Ta có:
. Khi đó
Vì
nên
là điểm cực tiểu.
Vì
nên
là điểm cực đại
Chọn A.
Bài toán 2. Tìm cực trị của hàm số khi biết đồ thị
Phương pháp giải
+) Nếu đề cho đồ thị của hàm
, xem lại lý thuyết.
+) Nếu đề cho đồ thị của đạo hàm, để ý các điều sau để có thể lập được bảng xét dấu đạo hàm:
Đồ thị
nằm phía trên trục hoành:
.
Đồ thị
nằm phía dưới trục hoành:
.
Ví dụ mẫu
Trang 7
Ví dụ 1: Hàm số
A. 1.
có đồ thị như hình vẽ. Số điểm cực tiểu của hàm số f là
B. 3.
C. 2.
D. 0.
Hướng dẫn giải
Hàm số đã cho có hai điểm cực tiểu.
Chọn C.
Ví dụ 2: Hàm số
A. 1.
có đồ thị như hình vẽ. Số điểm cực trị của hàm số f trên khoảng
B. 3.
C. 2.
là
D. 4.
Hướng dẫn giải
Hàm số đã cho có bốn điểm cực trị.
Chọn D.
Ví dụ 3: Hàm số
xác định trên
và có đồ thị hàm số
như hình vẽ. Số điểm cực trị của hàm số
khoảng
trên
là
A. 5.
B. 3.
C. 6.
D. 4.
Hướng dẫn giải
Cách 1: Trong khoảng
trị trên
, đồ thị
cắt (không tiếp xúc) trục hoành tại 5 điểm nên có 5 điểm cực
.
Chọn A.
Cách 2: Nhìn vào hình vẽ dưới đây,
trị trên
đổi dấu tổng cộng 5 lần trong khoảng
nên có 5 điểm cực
.
Chọn A.
Trang 8
Ví dụ 4: Cho hàm số
dưới đây (đồ thị
có đạo hàm đến cấp hai trên
và có đồ thị hàm số
như hình vẽ
chỉ có 3 điểm chung với trục hoành như hình vẽ). Số điểm cực trị tối đa của
hàm số là
A. 1.
B. 4.
C. 3.
D. 2.
Hướng dẫn giải
Ta có bảng biến thiên của hàm số
Nhận thấy trục hoành cắt đồ thị hàm số
biệt. Vậy hàm số
như sau
tại tối đa 2 điểm nên
có tối đa 2 nghiệm phân
có tối đa 2 điểm cực trị.
Chọn D.
Bài toán 3. Tìm (điểm) cực trị thông qua bảng biến thiên
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Cho hàm số
có bảng biến thiên như hình vẽ dưới đây
Mệnh đề nào sau đây sai?
Trang 9
A. Hàm số có hai điểm cực trị.
B. Hàm số có hai cực trị.
C. Cực đại bằng – 1.
D. Cực tiểu bằng – 2.
Hướng dẫn giải
Chọn C.
Ví dụ 2: Cho hàm số
có bảng biến thiên như hình vẽ dưới đây
Mệnh đề nào dưới đây sai?
A. Hàm số có ba cực trị.
B. Hàm số có một cực tiểu.
C.
D.
.
.
Hướng dẫn giải
Chọn A.
Bài toán 4. Tìm (điểm) cực trị thông qua đạo hàm
Phương pháp giải
Đếm số nghiệm bội lẻ của phương trình đạo hàm.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Cho hàm số
có đạo hàm
Số điểm cực trị của hàm số
A. 6.
.
là
B. 2.
C. 3.
D. 5.
Hướng dẫn giải
Ta có:
và
có 5 nghiệm bội lẻ nên có 5 điểm cực trị.
Chọn D.
Ví dụ 2: Cho hàm số
có đạo hàm
. Tìm số điểm cực trị của hàm số
.
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
Hướng dẫn giải
Ta có:
Phương trình
có 3 nghiệm bội lẻ là
nên số điểm cực trị của hàm số
là 3.
Chọn C.
Chú ý: Nhắc lại:
Trang 10
Đạo hàm của hàm số hợp
hay
Ví dụ 3: Cho hàm số
liên tục trên
, có
.
Mệnh đề nào dưới đây đúng?
A. Hàm số có đúng một điểm cực trị trên
.
B. Hàm số có ít nhất một điểm cực trị trên
.
C. Hàm số không có điểm cực trị nào trên
.
D. Hàm số có đúng hai điểm cực trị trên
.
Hướng dẫn giải
Với
ta có:
.
Vậy hàm số không có cực trị trên
.
Chọn C.
Ví dụ 4: Cho hàm số
có đồ thị như hình vẽ dưới đây (
liên tục trên
, có đạo hàm
với
là hàm đa thức
đồng biến trên
. Số điểm cực trị của hàm số
A. 5.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
và trên
là
Hướng dẫn giải
Dựa vào đồ thị, phương trình
là
.
Tóm lại, phương trình
điểm cực trị.
có 3 nghiệm bội lẻ là
và một nghiệm bội chẵn
và
là nghiệm bội lẻ, nên hàm số có 4
chỉ có
Chọn D.
Bài toán 5. Tìm (điểm) cực trị thông qua bảng xét dấu, bảng biến thiên của đạo hàm
Ví dụ 1: Cho hàm số
liên tục trên
điểm cực tiểu của hàm số
A. 1.
và có bảng xét dấu đạo hàm như hình vẽ dưới đây. Số
là
B. 3.
C. 2.
D. 0.
Hướng dẫn giải
Đạo hàm đổi dấu từ âm sang dương 1 lần nên có 1 điểm cực tiểu.
Chọn A.
Trang 11
Ví dụ 2: Cho hàm số
liên tục trên
Số điểm cực trị của hàm số
A. 1.
và có bảng xét dấu đạo hàm như hình vẽ dưới đây
là
B. 3.
C. 2.
D. 4.
Hướng dẫn giải
Đạo hàm đổi dấu hai lần nên có hai điểm cực trị.
Chọn C.
Ví dụ 3: Cho hàm số
liên tục trên
Số điểm cực trị của hàm số
A. 1.
và có bảng xét dấu đạo hàm như hình vẽ dưới đây
là
B. 3.
C. 2.
D. 4.
Hướng dẫn giải
Chắc chắn hàm số có 3 điểm cực trị là
.
Xét tại điểm
, đạo hàm đổi dấu, hàm số không có đạo hàm tại điểm
số liên tục trên
nên
, nhưng theo đề bài, hàm
xác định. Vậy hàm số có tổng cộng 4 điểm cực trị.
Chọn D.
Ví dụ 4: Cho hàm số
liên tục trên
Số điểm cực trị của hàm số
A. 1.
B. 3.
và có bảng xét dấu đạo hàm như hình vẽ dưới đây
là
C. 2.
D. 4.
Hướng dẫn giải
Hàm số có 3 điểm cực trị là
xác định tại điểm
(hàm số không đạt cực trị tại điểm
vì hàm số không
).
Chọn B.
Ví dụ 5: Cho hàm số
có bảng biến thiên của
như hình vẽ dưới đây
Trang 12
Số điểm cực trị của hàm số
A. 4
là
B. 2
C. 3
D. 5
Hướng dẫn giải
Dễ thấy phương trình
có ba nghiệm bội lẻ nên hàm số có 3 điểm cực trị.
Chọn C.
Bài toán 6. Tìm (điểm) cực trị thông qua đồ thị
Ví dụ 1: Cho hàm số
số
là hàm đa thức. Trên hình vẽ là đồ thị hàm
trên
(và hàm số
đồ thị của hàm số
trên
trên
(và
(và hàm số
). Hỏi hàm số
nghịch biến trên
),
), đồ thị của hàm số
luôn đồng biến trên
,
có tối đa bao nhiêu điểm cực trị?
Hướng dẫn giải
Bảng xét dấu bên dưới được lập từ các suy luận sau:
* Hàm số
nghịch biến trên
nên
và đồng biến trên
nên
.
* Hàm số
* Hàm số
có
có
Lại có
mà
. Vậy trong khoảng
và nếu có đúng 1 nghiệm thì
Vậy
và
, phương trình
có tối đa 1 nghiệm,
đổi dấu khi qua nghiệm ấy.
có tối đa 3 nghiệm (bội lẻ) nên hàm số
có tối đa 3 điểm cực trị.
Trang 13
Ví dụ 2: Cho hàm số
có đạo hàm cấp hai liên tục trên
trên đoạn
, đồ thị của hàm số
. Hỏi hàm số
trên
. Trên hình vẽ là đồ thị hàm số
, đồ thị của hàm số
trên
có tối đa bao nhiêu điểm cực trị?
A. 7.
B. 6.
C. 5.
D. 4.
Hướng dẫn giải
Bảng xét dấu bên dưới được lập từ các suy luận sau:
+ Đồ thị của hàm số
khi
trên
+ Đồ thị hàm số
khi
và
.
+ Đồ thị của hàm số
khi
cắt trục hoành tại điểm
trên
cắt trục hoành tại điểm
khi
và
.
trên đoạn
: hàm số đồng biến trên
và
; hàm số nghịch biến
trên
Từ bảng xét dấu trên, đồ thị
đổi dấu 2 lần, trên
cắt trục hoành tối đa tại 2 điểm trên
thì
đổi dấu 3 lần nên hàm số
, khi đó trên
thì
có tối đa 5 điểm cực trị.
Chọn C.
Bài tập tự luyện dạng 1
Bài tập cơ bản
Câu 1: Hàm số
A.
có điểm cực đại là
B.
C.
D.
Câu 2: Hàm số
A. nhận điểm x = 3 làm điểm cực tiểu.
B. nhận điểm x = 0 làm điểm cực tiểu.
Trang 14
C. nhận điểm x = 0 làm điểm cực đại.
Câu 3: Cho hàm số
trên đoạn
D. nhận điểm làm điểm cực đại.
liên tục trên đoạn
và có đồ thị
như hình vẽ bên. Đồ thị hàm số có bao nhiêu
điểm cực đại?
A. 0.
B. 2.
C. 1.
D. 3.
Câu 4: Cho hàm số
. Tìm
A.
. Hàm số
đạt cực tiểu, cực đại lần lượt tại
,
.
.
B.
Câu 5: Cho hàm số
.
C.
.
D.
.
có bảng biến thiên như hình vẽ
Mệnh đề nào sau đây đúng?
A. Hàm số đã cho có một điểm cực tiểu và không có điểm cực đại.
B. Hàm số đã cho có một điểm cực đại và có một điểm cực tiểu.
C. Hàm số đã cho có một điểm cực đại và không có điểm cực tiểu.
D. Hàm số đã cho không có cực trị.
Câu 6: Hàm số dạng
A. 2.
có tối đa bao nhiêu điểm cực trị?
B. 1.
C. 4.
D. 3.
Bài tập nâng cao
Câu 7: Cho hàm số
trên đoạn
có đạo hàm cấp hai liên tục trên
(và hàm số
đồ thị của hàm số
nghịch biến trên
trên
(và hàm số
. Trên hình vẽ là đồ thị hàm số
), đồ thị của hàm số
luôn đồng biến trên
trên
). Hàm số
có tối đa bao nhiêu điểm cực trị?
Trang 15
A. 5.
B. 2.
Câu 8: Cho hàm số
liên tục trên
có đồ thị như hình vẽ dưới đây (
bao nhiêu điểm cực trị?
A. 1.
B. 4.
Câu 9: Cho hàm số
dưới đây (đồ thị
hàm số là
A. 5.
C. 4.
D. 3.
, có đạo hàm
với
đồng biến trên
và trên
C. 2.
có đạo hàm đến cấp 2 trên
). Hàm số
có
D. 3.
và có đồ thị hàm số
như hình vẽ
chỉ có 4 điểm chung với trục hoành như hình vẽ). Số điểm cực trị tối đa của
B. 3.
C. 4.
D. 6.
Dạng 2: Cực trị hàm bậc ba
Bài toán 1. Hàm số đạt cực đại, cực tiểu tại điểm cho trước
Phương pháp giải
Ví dụ 1:
Tìm m để hàm số
đạt
Trang 16
cực đại tại điểm x = 3.
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Ta có
Bước 1. Hàm số đạt cực đại (cực tiểu) tại điểm
thì
Hàm số đạt cực đại tại
thì
, tìm được tham số.
Bước 2. Với giá trị tham số tìm được, ta thế vào
Với
hàm số ban đầu để thử lại.
suy ra
là
Chú ý: Đối với hàm bậc ba, ta có thể làm trắc điểm cực tiểu.
nghiệm như sau:
Với
suy ra
là điểm cực đại.
+) Hàm số đạt cực tiểu tại
Chọn C.
+) Hàm số đạt cực đại tại
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Hàm số
đạt cực tiểu tại
và giá trị cực tiểu bằng 2, giá trị của
là
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Ta có:
+) Hàm số đạt cực tiểu tại
+) Thay
ta thấy
nên
là điểm cực tiểu.
+) Mặt khác ta có:
Vậy
Chọn B.
Ví dụ 2: Hàm số
đạt cực tiểu tại điểm
. Giá trị của biểu thức
A.
B.
và đạt cực đại tại điểm
là
C.
D.
Hướng dẫn giải
Ta có
Trang 17
Do hàm số đạt cực tiểu tại điểm
và đạt cực đại tại điểm
nên ta có hệ phương
trình
Chọn C.
Bài toán 2. Tìm điều kiện của tham số để hàm số có cực trị
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Giá trị của m để hàm số
A.
có cực đại và cực tiểu là
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Hàm số
có cực đại và cực tiểu khi và chỉ khi
có hai nghiệm phân biệt hay
có hai nghiệm phân biệt.
Do đó
Chọn D.
Chú ý: Do hàm bậc ba có đạo hàm là tam thức bậc hai nên các yêu cầu sau: hàm số có cực trị, hàm số có
cực đại và cực tiểu, hàm số có hai cực trị có cách làm giống nhau, tức là
Ví dụ 2: Với giá trị nào của m thì hàm số
có hai nghiệm phân biệt.
có cực trị?
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Ta có:
+) Với
Vậy
+) Xét
, hàm số trở thành
, đồ thị là một parabol nên hiển nhiên có cực trị.
thỏa mãn yêu cầu.
, để hàm số có cực trị thì
có hai nghiệm phân biệt
.
Hợp cả hai trưởng hợp, khi
thì hàm số có cực trị.
Chọn B.
Chú ý: Với bài toán hỏi “có cực trị” và hệ số của bậc ba (bậc cao nhất) có chứa tham số thì nên chia hai
trường hợp: Hệ số của bậc cao nhất bằng 0 và khác 0.
Trang 18
Ví dụ 3: Tìm các giá trị của m để hàm số
không có cực trị.
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Ta có:
+) Với
, hàm số trở thành
là hàm đồng biến trên
+) Xét
, hàm số không có cực trị khi
Hợp cả hai trường hợp, khi
nên không có cực trị, nhận
.
có nghiệm kép hoặc vô nghiệm
thì hàm số không có cực trị.
Chọn C.
Bài toán 3. So sánh hai điểm cực trị với một số hoặc hai số cho trước
Phương pháp giải
Nhắc lại các kiến thức về phương trình bậc hai một ẩn:
Cho tam thức bậc hai
(*) có hai nghiệm trái dấu
. Xét phương trình
hay
.
(*) có hai nghiệm phân biệt cùng dấu
(*) có hai nghiệm phân biệt cùng dấu dương
(*) có hai nghiệm phân biệt cùng dấu âm
(*) có hai nghiệm phân biệt
(*) có hai nghiệm phân biệt
(*) có hai nghiệm phân biệt
Ví dụ 1: Số giá trị nguyên của tham số
để hàm số
có hai điểm cực trị trái dấu là
Trang 19
A. 18.
B. 17.
C. 19.
D. 16.
Hướng dẫn giải
Hàm số có hai điểm cực trị trái dấu khi
Vậy
có hai nghiệm trái dấu
, có 18 giá trị của m.
Chọn A.
Ví dụ 2: Có bao nhiêu giá trị nguyên của m để hàm số
có hai điểm
cực trị đối nhau?
A. 0.
B. 2.
C. 1.
D. 3.
Hướng dẫn giải
Ta có:
Hàm số có hai điểm cực trị đối nhau
có hai nghiệm đối nhau
Chọn C.
Ví dụ 3: Giá trị của m để đồ thị hàm số
có hai điểm cực trị có hoành
độ dương là
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Ta có:
Đồ thị hàm số có hai điểm cực trị có hoành độ dương
có hai nghiệm phân biệt dương
Chọn B.
Trang 20
Ví dụ 4: Cho hàm số
. các giá trị của m để đồ thị hàm số có điểm
cực đại, cực tiểu, đồng thời hoành độ của điểm cực tiểu nhỏ hơn 1 là
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Ta có:
.
Đồ thị hàm số có điểm cực đại, cực tiểu khi phương trình
Khi đó, giả sử
,
(với
) là hai nghiệm của phương trình
có hai nghiệm phân biệt
.
Bảng biến thiên
Khi đó, yêu cầu bài toán trở thành:
Kết hợp điều kiện có cực trị thì
và
thỏa mãn yêu cầu.
Chọn A.
Chú ý: Có thể dùng Vi-ét để lời giải đơn giản hơn như sau:
Xét
Trang 21
Ví dụ 5: Tìm các giá trị thực của tham số m sao cho điểm cực tiểu của đồ thị hàm số
nằm bên phải trục tung.
A.
.
B.
.
C.
.
D. Không tồn tại.
Hướng dẫn giải
Ta có:
.
Đồ thị hàm số có điểm cực tiểu khi phương trình
Khi đó, giả sử
,
(với
) là hai nghiệm của phương trình
có hai nghiệm phân biệt
thì
Bảng biến thiên
Do
nên điểm cực tiểu của đồ thị hàm số
nằm bên phải trục tung
(2).
Từ (1), (2) ta có
Chọn A.
Ví dụ 6: Có bao nhiêu số nguyên m để hàm số
khoảng
có các điểm cực trị thuộc
?
A. 5.
B. 3.
C. 4.
D. 2.
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Trang 22
Ví dụ 7: Giá trị của m để hàm số
mãn
có hai điểm cực trị
,
thỏa
là
A. m < 2.
C.
B. m < 2 hoặc m > 6.
hoặc m > 6.
D.
Hướng dẫn giải
Ta có:
.
Yêu cầu bài toán trở thành
Chọn D.
Bài toán 4. Hai điểm cực trị thỏa mãn điều kiện cho trước
Phương pháp giải
Ví dụ: Có bao nhiêu giá trị của tham số m để hàm
số
trị
Bước 1. Tìm điểm cực trị (trực tiếp hoặc gián tiếp).
có hai điểm cực
,
sao cho
?
A. 1.
B. 2.
C. 0.
D. 3.
Hướng dẫn giải
Ta có:
Hàm số có hai điểm cực trị khi
có hai
nghiệm phân biệt hay
(*).
Bước 2. Sử dụng định lý Vi-ét.
Theo định lí Vi-ét ta có:
Suy ra
Thử lại với điều kiện (*), ta nhận được
.
Chọn A.
Ví dụ mẫu
Trang 23
Ví dụ 1: Gọi S là tập các giá trị thực của tham số m để hàm số
cực trị
,
thỏa
có hai điểm
. Tổng tất cả các phần tử của S bằng
A. 2.
B. – 2.
C. 4.
D. 0.
Hướng dẫn giải
Ta có:
.
Hàm số có hai điểm cực trị khi
có hai nghiệm phân biệt
(luôn đúng).
Theo định lí Vi-ét ta có:
.
Vậy tổng cần tìm bằng
.
Chọn A.
Ví dụ 2: Có bao nhiêu giá trị nguyên của
cực trị
,
sao cho
để hàm số
có hai điểm
?
A. 38.
B. 35.
C. 34.
D. 37.
Hướng dẫn giải
Ta có
.
Hàm số có hai điểm cực trị khi
có hai nghiệm phân biệt
(*).
Theo định lí Vi-ét ta có
.
Khi đó
(thỏa mãn(*)).
Do m nguyên và
nên
.
Vậy có 37 giá trị của m.
Chọn D.
Ví dụ 3: Cho hàm số
đạt cực trị tại hai điểm
A. 0.
. Tổng tất cả các giá trị của tham số m thỏa mãn hàm số
,
sao cho
B. 1.
là
C. – 2.
D. – 3.
Hướng dẫn giải
Ta có:
Trang 24
Hàm số có hai điểm cực trị khi
có hai nghiệm phân biệt
(*).
Theo định lí Vi-ét ta có
.
Từ
thế vào
ta được
thỏa mãn (*).
Chọn C.
Ví dụ 4: Có bao nhiêu giá trị của tham số m để hàm số
điểm cực tiểu
thỏa mãn
A. 1.
có điểm cực đại
,
?
B. 0.
C. 3.
D. 2.
Hướng dẫn giải
Ta có:
.
Hàm số có hai điểm cực trị khi
có hai nghiệm phân biệt
(*)
Trường hợp 1: m < 0 khi đó, lập bảng xét dấu đạo hàm dễ thấy
Khi đó:
(thỏa mãn).
Trường hợp 2: m > 0 lập bảng xét dấu đạo hàm ta có
.
, loại.
Vậy
thỏa mãn đề bài.
Chọn A.
Bài toán 5. Hai điểm cực trị của đồ thị nằm cùng phía, khác phía so với trục hoành
Bài toán 5.1. Tìm tham số để đồ thị hàm số bậc ba có hai điểm cực trị nằm khác phía so với trục
hoành
Phương pháp giải
Ví
dụ:
Tìm
m
để
đồ
thị
hàm
số
có hai điểm cực trị nằm khác
phía so với trục hoành.
Hướng dẫn giải
Cách 1:
Bước 1. Xác định tham số để hàm số có hai điểm
Ta có
.
Trang 25
cực trị.
Xét phương trình
ta có
.
Bước 2. Tìm điều kiện để
.
Để đồ thị có hai điểm cực trị nằm khác phía so với
trục hoành
Khi đó
.
Ví dụ: Tìm m để đồ thị hàm số
Cách 2: Định tham số để phương trình
có ba nghiệm phân biệt.
có hai điểm
cực trị nằm khác phía so với trục hoành.
Xét phương trình
Để đồ thị có hai điểm cực trị nằm khác phía so với
trục hoành thì phương trình
có ba nghiệm
phân biệt. Do đó phương trình (1) có hai nghiệm
phân biệt khác 1.
Vậy
.
Bài toán 5.2. Tìm tham số để đồ thị hàm số bậc ba có hai điểm cực trị nằm cùng phía so với trục
hoành
Phương pháp giải
Ví
dụ:
Tìm
m
để
đồ
thị
hàm
số
có hai điểm cực trị nằm
cùng phía với trục hoành.
Trang 26
Hướng dẫn giải
Bước 1. Định tham số để hàm số có hai điểm cực Ta có:
trị.
.
Để đồ thị hàm số
có hai
điểm cực trị thì phương trình
có hai nghiệm
phân biệt.
Khi đó:
.
Bước 2.
Cách 1. Tìm m để
hoặc
.
Để ý là đối với hàm bậc ba, có hai điểm cực trị thì
.
Cách 2. Tìm tham số m để hàm số có hai điểm cực Xét phương trình
trị và đồ thị chỉ có tối đa hai điểm chung với trục
hoành.
Để phương trình có nhiều nhất hai nghiệm thì:
Trường hợp 1: Phương trình (1) có hai nghiệm
phân biệt và một nghiệm bằng 1. Ta có:
Không có giá trị nào của m thỏa mãn.
Trường hợp 2: Phương trình (1) có nghiệm kép. Ta
có:
Trường hợp 3: Phương trình (1) vô nghiệm.
Ta có:
Kết hợp với điều kiện ta có
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Có bao nhiêu giá trị nguyên của
để đồ thị hàm số
có hai
điểm cực trị nằm về hai phía trục hoành?
A. 34.
B. 30.
C. 25.
D. 19.
Hướng dẫn giải
Trang 27
Bảng biến thiên của hàm số bậc ba khi có hai cực trị và hai điểm cực trị của đồ thị nằm về hai phía trục
hoành là
Để đồ thị hàm số có hai điểm cực trị nằm về hai phía trục hoành thì
có ba nghiệm phân biệt
có hai nghiệm phân biệt khác 1
Do m nguyên và
nên
Vậy có 34 giá trị của m thỏa mãn đề.
Chọn A.
Ví dụ 2: Cho hàm số
khoảng
. Gọi S là tập hợp các giá trị nguyên của tham số m trong
để đồ thị hàm số đã cho có hai điểm cực trị nằm về hai phía của đường thẳng
.
Số phần tử của tập S là
A. 9.
B. 12.
C. 7.
D. 11.
Hướng dẫn giải
Đặt
Ta có
Xét
. Đồ thị hàm số đã cho có hai cực trị nằm về hai phía đường thẳng
Do
và thuộc
nên
.
Chọn C.
Bài toán 6. Diện tích tam giác có hai đỉnh là hai điểm cực trị của đồ thị hàm số
Phương pháp giải
Nhắc lại công thức tính diện tích tam giác ABC:
Ví dụ 1: Biết đồ thị hàm số
có hai
điểm cực trị là A, B. Diện tích tam giác OAB bằng
Trang 28
A. 4.
B. 2.
C. 8.
D. 6.
Bước 1. Tìm tọa độ các điểm cực trị của đồ thị rồi Hướng dẫn giải
tính diện tích
Ta có:
Do
nên tam giác OAB vuông tại O.
Suy ra
Chú ý: Để tính diện tích tam giác ABC ta có thể
làm như sau:
Bước 1. Tính
Chọn A.
.
Bước 2.
, trong đó
.
Ví dụ mẫu
Ví dụ: Cho hàm số
có đồ thị (C) và điểm
. Tổng các giá trị nguyên dương
của m để (C) có hai điểm cực trị A, B sao cho tam giác ABC có diện tích bằng 4 là
A. 6.
B. 5.
C. 3.
D. 2.
Hướng dẫn giải
Ta có
Đồ thị (C) luôn có hai điểm cực trị với mọi m nguyên dương (vì m là số nguyên dương nên phương trình
luôn có hai nghiệm phân biệt).
Khi đó
Thế tọa độ C vào phương trình đường thẳng (AB), dễ thấy
.
Trang 29
Do m nguyên dương nên ta nhận được
. Tổng là 3.
Chọn C.
Chú ý: Học sinh nên kiểm tra điều kiện để hàm số có hai điểm cực trị và điều kiện để ba điểm A, B, C
không thẳng hàng (dù trong bài toán này, nếu “quên” thì không ảnh hưởng đến kết quả).
Ta có thể tính nhanh diện tích như sau:
Ta có
và
Khi đó:
Bài toán 7. Giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của biểu thức chứa điểm cực trị
Phương pháp giải
Ví dụ: Biết hàm số
có hai điểm cực trị
.
Giá
trị
nhỏ
nhất
của
biểu
thức
bằng
A. – 12.
B. – 18.
C. – 22.
D. – 16.
Hướng dẫn giải
Ta có:
Hàm số có hai điểm cực trị nếu
Bước 1. Dùng định lí Vi-ét, đưa biểu thức cần tìm
về một biến.
Bước 2. Tìm giá trị lớn nhất, nhỏ nhất bằng các Theo định lí Vi-ét:
phương pháp sau:
+) Bổ sung hằng đẳng thức.
Khi đó
+) Dùng bất đẳng thức đã học (bất đẳng thức
AM – GM).
+) Dùng bảng biến thiên.
.
Trang 30
Dấu “=” khi
(thỏa mãn
có hai nghiệm
phân biệt)
Chọn C.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Có bao nhiêu giá trị thực của tham số m để hàm số
sao cho giá trị biểu thức
A. 2.
có hai điểm cực trị
đạt giá trị lớn nhất?
B. 1.
C. 4.
D. 3.
Hướng dẫn giải
Ta có
Hàm số có hai điểm cực trị khi
Theo định lí Vi-ét
Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi
(thỏa mãn).
Chọn B.
Ví dụ 2: Gọi
là hai điểm cực trị của
. Giá trị lớn nhất của
là
A. 16.
B. 32.
C. 4.
D. 0.
Hướng dẫn giải
Ta có
. Do
trái dấu nhau nên
luôn có hai nghiệm trái dấu hay hàm số
luôn có hai điểm cực trị.
Theo định lí Vi-ét:
Khi đó
Dấu “=” xảy ra khi
Chọn D.
Bài toán 8. Đường thẳng qua hai điểm cực trị của đồ thị hàm số bậc ba
Phương pháp giải
Để tìm đường thẳng qua hai điểm cực trị, ta làm Ví dụ: Đường thẳng đi qua hai điểm cực trị của đồ
các bước sau:
thị hàm số
đi qua điểm nào sau
Trang 31
đây?
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Bước 1. Tìm
. Định tham số để đồ thị hàm số có Ta có:
hai điểm cực trị (trong bài toán chứa tham số).
Bước 2. Viết
, với t, d lần lượt là thương
và dư trong phép chia đa thức y cho
.
Khi đó d là đường thẳng đi qua hai điểm cực trị.
Chú ý: Nếu tọa độ hai điểm cực trị dễ tìm được thì
ta viết đường thẳng theo công thức:
Xét
Đồ thị hàm số có hai điểm cực trị là
và
suy ra
Cách khác:
nên
là
một
vectơ
chỉ
phương của đường thẳng
Suy ra phương trình đường thẳng
:
Chọn A.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Tìm m để đồ thị hàm số
có hai điểm cực trị và
khoảng cách từ gốc tọa độ O đến đường thẳng qua hai điểm cực trị đạt giá trị lớn nhất
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Ta có
Hàm số có hai cực trị khi
Một trong hai điểm cực trị là
có hai nghiệm phân biệt
và
và
Trang 32
Đường thẳng d qua hai điểm cực trị có hệ số góc là
Ta có
Dấu “=” xảy ra khi
Chọn A.
Ví dụ 2: Giả sử A, B là hai điểm cực trị của đồ thị hàm số
qua gốc tọa độ. Giá trị lớn nhất
của
và đường thẳng (AB) đi
bằng
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Đường thẳng qua hai cực trị là
Do (AB) qua gốc O nên
Khi đó
Vậy
khi
Chọn D.
Ví dụ 3: Biết rằng đồ thị hàm số
có hai điểm cực trị A, B. Gọi M, N là hai giao điểm của
đường thẳng (AB) và đường tròn
đến
. Biết MN lớn nhất. Khoảng cách từ điểm
bằng
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Ta có:
Hàm số có hai điểm cực trị
có hai nghiệm phân biệt
Viết hàm số dưới dạng
Suy ra đường thẳng đi qua hai điểm cực trị của đồ thị hàm số đã cho là
Trang 33
Đường thẳng
luôn đi qua điểm cố định là
Đường tròn
tâm
, bán kính
và
nên đường thẳng luôn cắt
đường tròn tại hai điểm M, N.
Giả sử
Vậy khi
(thỏa mãn hàm số có hai điểm cực trị) thì (AB) qua
M, N với
, cắt đường tròn
tại hai điểm
là lớn nhất. Khi đó:
Chọn B.
Bài toán 9. Tính chất điểm uốn liên quan đến hai điểm cực trị của đồ thị hàm số
Phương pháp giải
Gọi
là nghiệm của phương trình
Khi ấy điểm
. Ví dụ: Đồ thị hàm số
do
được gọi là điểm uốn
có điểm uốn
là nghiệm của
của đồ thị hàm số.
Chú ý: Điểm uốn là trung điểm đoạn nối hai điểm
cực trị của đồ thị hàm số bậc ba, suy ra điểm uốn
nằm trên đường thẳng đi qua hai điểm cực trị của
đồ thị.
Tức là:
Đường thẳng đi qua điểm uốn luôn cách đều hai
điểm cực trị của đồ thị hàm số.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Cho hàm số bậc ba có hai điểm cực trị là
điểm
. Giá trị của
A.
và
. Biết rằng đạo hàm cấp hai triệt tiêu tại
bằng
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Trang 34
Ví dụ 2: Gọi S là tập hợp các giá trị thực của tham số m để đồ thị hàm số
có hai
điểm cực trị A và B sao cho A và B nằm khác phía và cách đều đường thẳng
. Tổng các phần tử
của S bằng
A. 0.
B. 6.
C. – 6.
D. 3.
Hướng dẫn giải
Đường thẳng
cách đều hai điểm cực trị của đồ thị thì có hai khả năng sau:
Khả năng 1: Đường thẳng d song song với đường thẳng AB, khi đó A, B nằm cùng phía so với đường
thẳng d, trái với giả thiết.
Khả năng 2: Đường d đi qua điểm uốn của đồ thị hàm số (vì điểm uốn là trung điểm của A và B).
Ta có:
luôn có hai nghiệm phân biệt nên hàm số luôn có hai
cực trị.
, suy ra tọa độ điểm uốn là
Khi đó:
Chọn D.
Bài tập tự luyện dạng 2
Bài tập cơ bản
Câu 1: Cho hàm số bậc ba có hai điểm cực trị là
điểm
. Khi đó
và
. Biết rằng đạo hàm cấp hai triệt tiêu tại
bằng
A. 3.
B. 6.
C. 2.
D. – 2.
Câu 2: Có bao nhiêu giá trị của m thì đồ thị hàm số
có cực đại, cực
tiểu thỏa mãn
A. 1.
B. 3.
C. 2.
D. 4.
Câu 3: Đường thẳng nối điểm cực đại và cực tiểu của đồ thị hàm số
đi qua điểm
. Khi đó m bằng
A.
B.
C.
Câu 4: Cho hàm số
D.
với m là tham số. Gọi
cho. Biết rằng, khi m thay đổi, điểm cực đại của đồ thị
là đồ thị của hàm số đã
luôn nằm trên một đường thẳng d cố định. Hệ
số góc k của đường thẳng d là
A.
B.
C.
Câu 5: Có bao nhiêu giá trị thực của tham số m để đồ thị hàm số
và cực tiểu đối xứng nhau qua đường thẳng
D.
có các điểm cực đại
?
Trang 35
A. 0.
B. 3.
C. 1.
Câu 6: Cho hàm số
độ
D. 2.
(m là tham số). Khoảng cách lớn nhất từ gốc tọa
đến đường thẳng đi qua hai điểm cực trị của đồ thị hàm số trên là
A.
B.
C.
D.
Câu 7: Biết đường thẳng qua hai cực trị của đồ thị hàm số
là
. Khi đó
bằng
A.
B.
C.
Câu 8: Biết đồ thị của hàm số
có hai điểm cực trị và trung điểm của đoạn thẳng
nối hai điểm cực trị đó thuộc đường thẳng
A.
D.
. Chọn khẳng định đúng.
B.
C.
Câu 9: Cho hàm số
D.
(m là tham số). Gọi A là điểm cực đại của đồ thị
hàm số và điểm M thuộc đường tròn
A.
Câu
. Giá trị nhỏ nhất của độ dài MA bằng
B.
10:
Biết
C.
điểm
tạo
với
hai
D.
điểm
cực
trị
của
đồ
thị
hàm
số
một tam giác có diện tích nhỏ nhất. Mệnh đề nào sau đây đúng?
A.
B.
C.
D.
Bài tập nâng cao
Câu
11:
Có
bao
nhiêu
giá
trị
nguyên
của
để
đồ
thị
hàm
số
có hai điểm cực trị nằm khác phía so với trục hoành?
A. 4035.
B. 4036.
C. 4037.
D. 4038.
Câu 12: Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để đồ thị hàm số
có hai điểm cực trị nằm về hai phía của trục hoành?
A. 4.
Câu 13: Gọi
B. 5.
C. 6.
là hai điểm cực trị của hàm số
thức
A. 8.
. Giá trị lớn nhất của biểu
là
B. 1064.
Câu 14: Biết hàm số
A.
D. 7.
C. 392.
D. 0.
không có cực trị. Giá trị nhỏ nhất của
B.
C.
Câu 15: Cho hàm số
là
D.
không có điểm cực đại. Giá trị nhỏ nhất của biểu thức
là
Trang 36
A.
B.
C.
Câu 16: Cho hàm số
D.
. Biết rằng có hai giá trị
của tham số m để đường thẳng đi
qua hai điểm cực trị của đồ thị hàm số tiếp xúc với đường tròn
. Giá trị của
bằng
A. 0.
B. 10.
C. 6.
D. – 6.
Câu 17: Có tất cả bao nhiêu giá trị của tham số thực m sao cho đồ thị hàm số
có điểm
cực đại và điểm cực tiểu cách đều
Mục tiêu
Kiến thức
+ Nắm vững định nghĩa cực trị của hàm số, khái niệm điểm cực trị, giá trị cực trị của hàm số;
điểm cực trị của đồ thị hàm số.
+
Hiểu và vận dụng được các định lí về điều kiện cần và điều kiện đủ để hàm số có cực trị.
+ Trình bày và vận dụng được các cách tìm cực trị của một hàm số.
+ Nhận biết được các điểm cực trị trên đồ thị hàm số.
Kĩ năng
+
Thành thạo tìm điểm cực trị, giá trị cực trị của hàm số đã biết.
+
Biết cách khai thác bảng biến thiên, bảng xét dấu, đồ thị để tìm cực trị.
Trang 1
I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
1. Khái niệm cực trị của hàm số
Chú ý:
Định nghĩa
1) Điểm cực đại (cực tiểu)
Giả sử hàm số f xác định trên
và
được gọi chung là
điểm cực trị. Giá trị cực đại (cực tiểu)
của
hàm số được gọi chung là cực trị. Hàm số có thể đạt
a)
được gọi là điểm cực đại của hàm số f nếu
tồn tại một khoảng
chứa điểm
sao
2) Nói chung, giá trị cực đại (cực tiểu)
không phải là giá trị lớn nhất (nhỏ nhất) của hàm số
cho
Khi đó
được gọi là giá trị cực đại của hàm
f trên tập K;
chỉ là giá trị lớn nhất (nhỏ nhất)
của hàm số f trên một khoảng
số f.
b)
cực đại hoặc cực tiểu tại nhiều điểm trên tập hợp K.
được gọi là điểm cực tiểu của hàm số f nếu
tồn tại một khoảng
chứa điểm
3) Nếu
chứa
.
là một điểm cực trị của hàm số f thì điểm
được gọi là điểm cực trị của đồ thị hàm
sao
số f.
cho
Khi đó
được gọi là giá trị cực tiểu của
hàm số f.
Điều kiện cần để hàm số đạt cực trị
Định lí 1
Giả sử hàm số f đạt cực trị tại điểm
nếu f có đạo hàm tại điểm
. Khi đó,
thì
Chú ý:
1) Điều ngược lại có thể không đúng. Đạo hàm
có thể bằng 0 tại điểm
đạt cực trị tại điểm
.
Ví dụ 1: Hàm số
xác định trên
. Vì
và
nên hàm số đạt cực
tiểu tại điểm
dù hàm số không có đạo hàm tại
điểm x = 0, vì:
Ví dụ 2: Ta xét hàm số
, ta có:
. Hàm số đồng biến trên
nhưng hàm số f không
nên không có cực trị dù
Trang 2
2)
Hàm số có thể đạt cực trị tại một điểm mà
tại đó hàm số không có đạo hàm.
Điều kiện đủ để hàm số đạt cực trị
Định lí 2
a) Nếu
qua điểm
đổi dấu từ âm sang dương khi x đi
(theo chiều tăng) thì hàm số đạt cực
tiểu tại điểm
.
b) Nếu
đổi dấu từ dương sang âm khi x đi
qua điểm
đại tại điểm
(theo chiều tăng) thì hàm số đạt cực
.
Định lí 3
Giả sử hàm số f có đạo hàm cấp một trên khoảng
chứa điểm
và f có đạo hàm
cấp hai khác 0 tại điểm
a) Nếu
.
thì hàm số f đạt cực đại tại
điểm
b) Nếu
thì hàm số f đạt cực tiểu tại
điểm
Nếu
thì ta chưa thể kết luận được, cần
lập bảng biến thiên hoặc bảng xét dấu đạo hàm.
Trang 3
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Các bài tập nhận biết, tìm điểm cực trị, đếm số điểm cực trị
Bài toán 1: Tìm điểm cực trị của hàm số cụ thể
Phương pháp giải
Cách 1: Lập bảng biến thiên hoặc bảng xét dấu
Ví dụ 1: Hàm số
đạt cực
tiểu tại điểm
Bước 1. Tìm
A.
B.
C.
D.
tại đó đạo Hướng dẫn giải
Cách 1:
hàm bằng không hoặc hàm số liên tục nhưng
Hàm số đã cho xác định trên
không có đạo hàm.
Ta có
Bước 3. Xét dấu
. Nếu
đổi dấu khi x
Bước 2. Tìm các điểm
qua điểm
thì hàm số đạt cực trị tại điểm
.
.
Từ đó
Bảng xét dấu
Vậy hàm số đạt cực điểm tại điểm
Chọn B.
Cách 2: Dùng định lý 3
Cách 2:
Bước 1: Tìm
Hàm số đã cho xác định trên
Bước 2: Tìm các nghiệm
của phương
Bước 3: Tính
Nếu
Ta có:
Nếu
. Khi đó:
thì hàm số f đạt cực đại tại
điểm
Ta có:
Từ đó:
trình
.
Vậy hàm số đạt cực tiểu tại điểm
thì hàm số f đạt cực tiểu tại
điểm
Nếu
thì ta lập bảng biến thiên
Trang 4
để xác định điểm cực trị.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Số điểm cực đại của hàm số
A. 1.
là
B. 3.
C. 2.
D. 0.
C. 2.
D. 0.
Hướng dẫn giải
Hàm số đã cho xác định trên
Ta có:
Từ đó:
Bảng biến thiên:
Vậy hàm số có hai điểm cực đại.
Chọn C.
Ví dụ 2: Số cực trị của hàm số
A. 1.
B. 3.
là
Hướng dẫn giải
Hàm số đã cho xác định trên
Ta có:
. Vậy hàm số không có cực trị.
Chọn D.
Ví dụ 3: Giá trị cực tiểu của hàm số
A.
B.
là
C.
D.
Hướng dẫn giải
Hàm số đã cho xác định trên
Ta có:
Trang 5
Từ đó:
Bảng xét dấu đạo hàm:
Vậy hàm số đạt cực tiểu tại điểm
Chọn B.
Ví dụ 4: Số cực trị của hàm số
A. 2.
là
B. 1.
C. 3.
D. 0.
Hướng dẫn giải
Hàm số đã cho xác định trên
Ta có:
Từ đó:
(
không xác định tại điểm
và
).
Bảng biến thiên:
Vậy hàm số có hai cực trị là
và
Chọn A.
Ví dụ 5: Giá trị cực đại của hàm số
A.
B.
là số nào dưới đây?
C.
D.
Hướng dẫn giải
Hàm số đã cho xác định trên
Trang 6
Ta có:
Từ đó:
Bảng biến thiên:
Vậy hàm số đạt cực đại tại điểm
, giá trị cực đại của hàm số là
Chọn C.
Ví dụ 6: Các điểm cực đại của hàm số
có dạng (với
A.
B.
C.
D.
)
Hướng dẫn giải
Hàm số đã cho xác định trên
Ta có:
. Khi đó
Vì
nên
là điểm cực tiểu.
Vì
nên
là điểm cực đại
Chọn A.
Bài toán 2. Tìm cực trị của hàm số khi biết đồ thị
Phương pháp giải
+) Nếu đề cho đồ thị của hàm
, xem lại lý thuyết.
+) Nếu đề cho đồ thị của đạo hàm, để ý các điều sau để có thể lập được bảng xét dấu đạo hàm:
Đồ thị
nằm phía trên trục hoành:
.
Đồ thị
nằm phía dưới trục hoành:
.
Ví dụ mẫu
Trang 7
Ví dụ 1: Hàm số
A. 1.
có đồ thị như hình vẽ. Số điểm cực tiểu của hàm số f là
B. 3.
C. 2.
D. 0.
Hướng dẫn giải
Hàm số đã cho có hai điểm cực tiểu.
Chọn C.
Ví dụ 2: Hàm số
A. 1.
có đồ thị như hình vẽ. Số điểm cực trị của hàm số f trên khoảng
B. 3.
C. 2.
là
D. 4.
Hướng dẫn giải
Hàm số đã cho có bốn điểm cực trị.
Chọn D.
Ví dụ 3: Hàm số
xác định trên
và có đồ thị hàm số
như hình vẽ. Số điểm cực trị của hàm số
khoảng
trên
là
A. 5.
B. 3.
C. 6.
D. 4.
Hướng dẫn giải
Cách 1: Trong khoảng
trị trên
, đồ thị
cắt (không tiếp xúc) trục hoành tại 5 điểm nên có 5 điểm cực
.
Chọn A.
Cách 2: Nhìn vào hình vẽ dưới đây,
trị trên
đổi dấu tổng cộng 5 lần trong khoảng
nên có 5 điểm cực
.
Chọn A.
Trang 8
Ví dụ 4: Cho hàm số
dưới đây (đồ thị
có đạo hàm đến cấp hai trên
và có đồ thị hàm số
như hình vẽ
chỉ có 3 điểm chung với trục hoành như hình vẽ). Số điểm cực trị tối đa của
hàm số là
A. 1.
B. 4.
C. 3.
D. 2.
Hướng dẫn giải
Ta có bảng biến thiên của hàm số
Nhận thấy trục hoành cắt đồ thị hàm số
biệt. Vậy hàm số
như sau
tại tối đa 2 điểm nên
có tối đa 2 nghiệm phân
có tối đa 2 điểm cực trị.
Chọn D.
Bài toán 3. Tìm (điểm) cực trị thông qua bảng biến thiên
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Cho hàm số
có bảng biến thiên như hình vẽ dưới đây
Mệnh đề nào sau đây sai?
Trang 9
A. Hàm số có hai điểm cực trị.
B. Hàm số có hai cực trị.
C. Cực đại bằng – 1.
D. Cực tiểu bằng – 2.
Hướng dẫn giải
Chọn C.
Ví dụ 2: Cho hàm số
có bảng biến thiên như hình vẽ dưới đây
Mệnh đề nào dưới đây sai?
A. Hàm số có ba cực trị.
B. Hàm số có một cực tiểu.
C.
D.
.
.
Hướng dẫn giải
Chọn A.
Bài toán 4. Tìm (điểm) cực trị thông qua đạo hàm
Phương pháp giải
Đếm số nghiệm bội lẻ của phương trình đạo hàm.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Cho hàm số
có đạo hàm
Số điểm cực trị của hàm số
A. 6.
.
là
B. 2.
C. 3.
D. 5.
Hướng dẫn giải
Ta có:
và
có 5 nghiệm bội lẻ nên có 5 điểm cực trị.
Chọn D.
Ví dụ 2: Cho hàm số
có đạo hàm
. Tìm số điểm cực trị của hàm số
.
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
Hướng dẫn giải
Ta có:
Phương trình
có 3 nghiệm bội lẻ là
nên số điểm cực trị của hàm số
là 3.
Chọn C.
Chú ý: Nhắc lại:
Trang 10
Đạo hàm của hàm số hợp
hay
Ví dụ 3: Cho hàm số
liên tục trên
, có
.
Mệnh đề nào dưới đây đúng?
A. Hàm số có đúng một điểm cực trị trên
.
B. Hàm số có ít nhất một điểm cực trị trên
.
C. Hàm số không có điểm cực trị nào trên
.
D. Hàm số có đúng hai điểm cực trị trên
.
Hướng dẫn giải
Với
ta có:
.
Vậy hàm số không có cực trị trên
.
Chọn C.
Ví dụ 4: Cho hàm số
có đồ thị như hình vẽ dưới đây (
liên tục trên
, có đạo hàm
với
là hàm đa thức
đồng biến trên
. Số điểm cực trị của hàm số
A. 5.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
và trên
là
Hướng dẫn giải
Dựa vào đồ thị, phương trình
là
.
Tóm lại, phương trình
điểm cực trị.
có 3 nghiệm bội lẻ là
và một nghiệm bội chẵn
và
là nghiệm bội lẻ, nên hàm số có 4
chỉ có
Chọn D.
Bài toán 5. Tìm (điểm) cực trị thông qua bảng xét dấu, bảng biến thiên của đạo hàm
Ví dụ 1: Cho hàm số
liên tục trên
điểm cực tiểu của hàm số
A. 1.
và có bảng xét dấu đạo hàm như hình vẽ dưới đây. Số
là
B. 3.
C. 2.
D. 0.
Hướng dẫn giải
Đạo hàm đổi dấu từ âm sang dương 1 lần nên có 1 điểm cực tiểu.
Chọn A.
Trang 11
Ví dụ 2: Cho hàm số
liên tục trên
Số điểm cực trị của hàm số
A. 1.
và có bảng xét dấu đạo hàm như hình vẽ dưới đây
là
B. 3.
C. 2.
D. 4.
Hướng dẫn giải
Đạo hàm đổi dấu hai lần nên có hai điểm cực trị.
Chọn C.
Ví dụ 3: Cho hàm số
liên tục trên
Số điểm cực trị của hàm số
A. 1.
và có bảng xét dấu đạo hàm như hình vẽ dưới đây
là
B. 3.
C. 2.
D. 4.
Hướng dẫn giải
Chắc chắn hàm số có 3 điểm cực trị là
.
Xét tại điểm
, đạo hàm đổi dấu, hàm số không có đạo hàm tại điểm
số liên tục trên
nên
, nhưng theo đề bài, hàm
xác định. Vậy hàm số có tổng cộng 4 điểm cực trị.
Chọn D.
Ví dụ 4: Cho hàm số
liên tục trên
Số điểm cực trị của hàm số
A. 1.
B. 3.
và có bảng xét dấu đạo hàm như hình vẽ dưới đây
là
C. 2.
D. 4.
Hướng dẫn giải
Hàm số có 3 điểm cực trị là
xác định tại điểm
(hàm số không đạt cực trị tại điểm
vì hàm số không
).
Chọn B.
Ví dụ 5: Cho hàm số
có bảng biến thiên của
như hình vẽ dưới đây
Trang 12
Số điểm cực trị của hàm số
A. 4
là
B. 2
C. 3
D. 5
Hướng dẫn giải
Dễ thấy phương trình
có ba nghiệm bội lẻ nên hàm số có 3 điểm cực trị.
Chọn C.
Bài toán 6. Tìm (điểm) cực trị thông qua đồ thị
Ví dụ 1: Cho hàm số
số
là hàm đa thức. Trên hình vẽ là đồ thị hàm
trên
(và hàm số
đồ thị của hàm số
trên
trên
(và
(và hàm số
). Hỏi hàm số
nghịch biến trên
),
), đồ thị của hàm số
luôn đồng biến trên
,
có tối đa bao nhiêu điểm cực trị?
Hướng dẫn giải
Bảng xét dấu bên dưới được lập từ các suy luận sau:
* Hàm số
nghịch biến trên
nên
và đồng biến trên
nên
.
* Hàm số
* Hàm số
có
có
Lại có
mà
. Vậy trong khoảng
và nếu có đúng 1 nghiệm thì
Vậy
và
, phương trình
có tối đa 1 nghiệm,
đổi dấu khi qua nghiệm ấy.
có tối đa 3 nghiệm (bội lẻ) nên hàm số
có tối đa 3 điểm cực trị.
Trang 13
Ví dụ 2: Cho hàm số
có đạo hàm cấp hai liên tục trên
trên đoạn
, đồ thị của hàm số
. Hỏi hàm số
trên
. Trên hình vẽ là đồ thị hàm số
, đồ thị của hàm số
trên
có tối đa bao nhiêu điểm cực trị?
A. 7.
B. 6.
C. 5.
D. 4.
Hướng dẫn giải
Bảng xét dấu bên dưới được lập từ các suy luận sau:
+ Đồ thị của hàm số
khi
trên
+ Đồ thị hàm số
khi
và
.
+ Đồ thị của hàm số
khi
cắt trục hoành tại điểm
trên
cắt trục hoành tại điểm
khi
và
.
trên đoạn
: hàm số đồng biến trên
và
; hàm số nghịch biến
trên
Từ bảng xét dấu trên, đồ thị
đổi dấu 2 lần, trên
cắt trục hoành tối đa tại 2 điểm trên
thì
đổi dấu 3 lần nên hàm số
, khi đó trên
thì
có tối đa 5 điểm cực trị.
Chọn C.
Bài tập tự luyện dạng 1
Bài tập cơ bản
Câu 1: Hàm số
A.
có điểm cực đại là
B.
C.
D.
Câu 2: Hàm số
A. nhận điểm x = 3 làm điểm cực tiểu.
B. nhận điểm x = 0 làm điểm cực tiểu.
Trang 14
C. nhận điểm x = 0 làm điểm cực đại.
Câu 3: Cho hàm số
trên đoạn
D. nhận điểm làm điểm cực đại.
liên tục trên đoạn
và có đồ thị
như hình vẽ bên. Đồ thị hàm số có bao nhiêu
điểm cực đại?
A. 0.
B. 2.
C. 1.
D. 3.
Câu 4: Cho hàm số
. Tìm
A.
. Hàm số
đạt cực tiểu, cực đại lần lượt tại
,
.
.
B.
Câu 5: Cho hàm số
.
C.
.
D.
.
có bảng biến thiên như hình vẽ
Mệnh đề nào sau đây đúng?
A. Hàm số đã cho có một điểm cực tiểu và không có điểm cực đại.
B. Hàm số đã cho có một điểm cực đại và có một điểm cực tiểu.
C. Hàm số đã cho có một điểm cực đại và không có điểm cực tiểu.
D. Hàm số đã cho không có cực trị.
Câu 6: Hàm số dạng
A. 2.
có tối đa bao nhiêu điểm cực trị?
B. 1.
C. 4.
D. 3.
Bài tập nâng cao
Câu 7: Cho hàm số
trên đoạn
có đạo hàm cấp hai liên tục trên
(và hàm số
đồ thị của hàm số
nghịch biến trên
trên
(và hàm số
. Trên hình vẽ là đồ thị hàm số
), đồ thị của hàm số
luôn đồng biến trên
trên
). Hàm số
có tối đa bao nhiêu điểm cực trị?
Trang 15
A. 5.
B. 2.
Câu 8: Cho hàm số
liên tục trên
có đồ thị như hình vẽ dưới đây (
bao nhiêu điểm cực trị?
A. 1.
B. 4.
Câu 9: Cho hàm số
dưới đây (đồ thị
hàm số là
A. 5.
C. 4.
D. 3.
, có đạo hàm
với
đồng biến trên
và trên
C. 2.
có đạo hàm đến cấp 2 trên
). Hàm số
có
D. 3.
và có đồ thị hàm số
như hình vẽ
chỉ có 4 điểm chung với trục hoành như hình vẽ). Số điểm cực trị tối đa của
B. 3.
C. 4.
D. 6.
Dạng 2: Cực trị hàm bậc ba
Bài toán 1. Hàm số đạt cực đại, cực tiểu tại điểm cho trước
Phương pháp giải
Ví dụ 1:
Tìm m để hàm số
đạt
Trang 16
cực đại tại điểm x = 3.
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Ta có
Bước 1. Hàm số đạt cực đại (cực tiểu) tại điểm
thì
Hàm số đạt cực đại tại
thì
, tìm được tham số.
Bước 2. Với giá trị tham số tìm được, ta thế vào
Với
hàm số ban đầu để thử lại.
suy ra
là
Chú ý: Đối với hàm bậc ba, ta có thể làm trắc điểm cực tiểu.
nghiệm như sau:
Với
suy ra
là điểm cực đại.
+) Hàm số đạt cực tiểu tại
Chọn C.
+) Hàm số đạt cực đại tại
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Hàm số
đạt cực tiểu tại
và giá trị cực tiểu bằng 2, giá trị của
là
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Ta có:
+) Hàm số đạt cực tiểu tại
+) Thay
ta thấy
nên
là điểm cực tiểu.
+) Mặt khác ta có:
Vậy
Chọn B.
Ví dụ 2: Hàm số
đạt cực tiểu tại điểm
. Giá trị của biểu thức
A.
B.
và đạt cực đại tại điểm
là
C.
D.
Hướng dẫn giải
Ta có
Trang 17
Do hàm số đạt cực tiểu tại điểm
và đạt cực đại tại điểm
nên ta có hệ phương
trình
Chọn C.
Bài toán 2. Tìm điều kiện của tham số để hàm số có cực trị
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Giá trị của m để hàm số
A.
có cực đại và cực tiểu là
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Hàm số
có cực đại và cực tiểu khi và chỉ khi
có hai nghiệm phân biệt hay
có hai nghiệm phân biệt.
Do đó
Chọn D.
Chú ý: Do hàm bậc ba có đạo hàm là tam thức bậc hai nên các yêu cầu sau: hàm số có cực trị, hàm số có
cực đại và cực tiểu, hàm số có hai cực trị có cách làm giống nhau, tức là
Ví dụ 2: Với giá trị nào của m thì hàm số
có hai nghiệm phân biệt.
có cực trị?
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Ta có:
+) Với
Vậy
+) Xét
, hàm số trở thành
, đồ thị là một parabol nên hiển nhiên có cực trị.
thỏa mãn yêu cầu.
, để hàm số có cực trị thì
có hai nghiệm phân biệt
.
Hợp cả hai trưởng hợp, khi
thì hàm số có cực trị.
Chọn B.
Chú ý: Với bài toán hỏi “có cực trị” và hệ số của bậc ba (bậc cao nhất) có chứa tham số thì nên chia hai
trường hợp: Hệ số của bậc cao nhất bằng 0 và khác 0.
Trang 18
Ví dụ 3: Tìm các giá trị của m để hàm số
không có cực trị.
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Ta có:
+) Với
, hàm số trở thành
là hàm đồng biến trên
+) Xét
, hàm số không có cực trị khi
Hợp cả hai trường hợp, khi
nên không có cực trị, nhận
.
có nghiệm kép hoặc vô nghiệm
thì hàm số không có cực trị.
Chọn C.
Bài toán 3. So sánh hai điểm cực trị với một số hoặc hai số cho trước
Phương pháp giải
Nhắc lại các kiến thức về phương trình bậc hai một ẩn:
Cho tam thức bậc hai
(*) có hai nghiệm trái dấu
. Xét phương trình
hay
.
(*) có hai nghiệm phân biệt cùng dấu
(*) có hai nghiệm phân biệt cùng dấu dương
(*) có hai nghiệm phân biệt cùng dấu âm
(*) có hai nghiệm phân biệt
(*) có hai nghiệm phân biệt
(*) có hai nghiệm phân biệt
Ví dụ 1: Số giá trị nguyên của tham số
để hàm số
có hai điểm cực trị trái dấu là
Trang 19
A. 18.
B. 17.
C. 19.
D. 16.
Hướng dẫn giải
Hàm số có hai điểm cực trị trái dấu khi
Vậy
có hai nghiệm trái dấu
, có 18 giá trị của m.
Chọn A.
Ví dụ 2: Có bao nhiêu giá trị nguyên của m để hàm số
có hai điểm
cực trị đối nhau?
A. 0.
B. 2.
C. 1.
D. 3.
Hướng dẫn giải
Ta có:
Hàm số có hai điểm cực trị đối nhau
có hai nghiệm đối nhau
Chọn C.
Ví dụ 3: Giá trị của m để đồ thị hàm số
có hai điểm cực trị có hoành
độ dương là
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Ta có:
Đồ thị hàm số có hai điểm cực trị có hoành độ dương
có hai nghiệm phân biệt dương
Chọn B.
Trang 20
Ví dụ 4: Cho hàm số
. các giá trị của m để đồ thị hàm số có điểm
cực đại, cực tiểu, đồng thời hoành độ của điểm cực tiểu nhỏ hơn 1 là
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Ta có:
.
Đồ thị hàm số có điểm cực đại, cực tiểu khi phương trình
Khi đó, giả sử
,
(với
) là hai nghiệm của phương trình
có hai nghiệm phân biệt
.
Bảng biến thiên
Khi đó, yêu cầu bài toán trở thành:
Kết hợp điều kiện có cực trị thì
và
thỏa mãn yêu cầu.
Chọn A.
Chú ý: Có thể dùng Vi-ét để lời giải đơn giản hơn như sau:
Xét
Trang 21
Ví dụ 5: Tìm các giá trị thực của tham số m sao cho điểm cực tiểu của đồ thị hàm số
nằm bên phải trục tung.
A.
.
B.
.
C.
.
D. Không tồn tại.
Hướng dẫn giải
Ta có:
.
Đồ thị hàm số có điểm cực tiểu khi phương trình
Khi đó, giả sử
,
(với
) là hai nghiệm của phương trình
có hai nghiệm phân biệt
thì
Bảng biến thiên
Do
nên điểm cực tiểu của đồ thị hàm số
nằm bên phải trục tung
(2).
Từ (1), (2) ta có
Chọn A.
Ví dụ 6: Có bao nhiêu số nguyên m để hàm số
khoảng
có các điểm cực trị thuộc
?
A. 5.
B. 3.
C. 4.
D. 2.
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Trang 22
Ví dụ 7: Giá trị của m để hàm số
mãn
có hai điểm cực trị
,
thỏa
là
A. m < 2.
C.
B. m < 2 hoặc m > 6.
hoặc m > 6.
D.
Hướng dẫn giải
Ta có:
.
Yêu cầu bài toán trở thành
Chọn D.
Bài toán 4. Hai điểm cực trị thỏa mãn điều kiện cho trước
Phương pháp giải
Ví dụ: Có bao nhiêu giá trị của tham số m để hàm
số
trị
Bước 1. Tìm điểm cực trị (trực tiếp hoặc gián tiếp).
có hai điểm cực
,
sao cho
?
A. 1.
B. 2.
C. 0.
D. 3.
Hướng dẫn giải
Ta có:
Hàm số có hai điểm cực trị khi
có hai
nghiệm phân biệt hay
(*).
Bước 2. Sử dụng định lý Vi-ét.
Theo định lí Vi-ét ta có:
Suy ra
Thử lại với điều kiện (*), ta nhận được
.
Chọn A.
Ví dụ mẫu
Trang 23
Ví dụ 1: Gọi S là tập các giá trị thực của tham số m để hàm số
cực trị
,
thỏa
có hai điểm
. Tổng tất cả các phần tử của S bằng
A. 2.
B. – 2.
C. 4.
D. 0.
Hướng dẫn giải
Ta có:
.
Hàm số có hai điểm cực trị khi
có hai nghiệm phân biệt
(luôn đúng).
Theo định lí Vi-ét ta có:
.
Vậy tổng cần tìm bằng
.
Chọn A.
Ví dụ 2: Có bao nhiêu giá trị nguyên của
cực trị
,
sao cho
để hàm số
có hai điểm
?
A. 38.
B. 35.
C. 34.
D. 37.
Hướng dẫn giải
Ta có
.
Hàm số có hai điểm cực trị khi
có hai nghiệm phân biệt
(*).
Theo định lí Vi-ét ta có
.
Khi đó
(thỏa mãn(*)).
Do m nguyên và
nên
.
Vậy có 37 giá trị của m.
Chọn D.
Ví dụ 3: Cho hàm số
đạt cực trị tại hai điểm
A. 0.
. Tổng tất cả các giá trị của tham số m thỏa mãn hàm số
,
sao cho
B. 1.
là
C. – 2.
D. – 3.
Hướng dẫn giải
Ta có:
Trang 24
Hàm số có hai điểm cực trị khi
có hai nghiệm phân biệt
(*).
Theo định lí Vi-ét ta có
.
Từ
thế vào
ta được
thỏa mãn (*).
Chọn C.
Ví dụ 4: Có bao nhiêu giá trị của tham số m để hàm số
điểm cực tiểu
thỏa mãn
A. 1.
có điểm cực đại
,
?
B. 0.
C. 3.
D. 2.
Hướng dẫn giải
Ta có:
.
Hàm số có hai điểm cực trị khi
có hai nghiệm phân biệt
(*)
Trường hợp 1: m < 0 khi đó, lập bảng xét dấu đạo hàm dễ thấy
Khi đó:
(thỏa mãn).
Trường hợp 2: m > 0 lập bảng xét dấu đạo hàm ta có
.
, loại.
Vậy
thỏa mãn đề bài.
Chọn A.
Bài toán 5. Hai điểm cực trị của đồ thị nằm cùng phía, khác phía so với trục hoành
Bài toán 5.1. Tìm tham số để đồ thị hàm số bậc ba có hai điểm cực trị nằm khác phía so với trục
hoành
Phương pháp giải
Ví
dụ:
Tìm
m
để
đồ
thị
hàm
số
có hai điểm cực trị nằm khác
phía so với trục hoành.
Hướng dẫn giải
Cách 1:
Bước 1. Xác định tham số để hàm số có hai điểm
Ta có
.
Trang 25
cực trị.
Xét phương trình
ta có
.
Bước 2. Tìm điều kiện để
.
Để đồ thị có hai điểm cực trị nằm khác phía so với
trục hoành
Khi đó
.
Ví dụ: Tìm m để đồ thị hàm số
Cách 2: Định tham số để phương trình
có ba nghiệm phân biệt.
có hai điểm
cực trị nằm khác phía so với trục hoành.
Xét phương trình
Để đồ thị có hai điểm cực trị nằm khác phía so với
trục hoành thì phương trình
có ba nghiệm
phân biệt. Do đó phương trình (1) có hai nghiệm
phân biệt khác 1.
Vậy
.
Bài toán 5.2. Tìm tham số để đồ thị hàm số bậc ba có hai điểm cực trị nằm cùng phía so với trục
hoành
Phương pháp giải
Ví
dụ:
Tìm
m
để
đồ
thị
hàm
số
có hai điểm cực trị nằm
cùng phía với trục hoành.
Trang 26
Hướng dẫn giải
Bước 1. Định tham số để hàm số có hai điểm cực Ta có:
trị.
.
Để đồ thị hàm số
có hai
điểm cực trị thì phương trình
có hai nghiệm
phân biệt.
Khi đó:
.
Bước 2.
Cách 1. Tìm m để
hoặc
.
Để ý là đối với hàm bậc ba, có hai điểm cực trị thì
.
Cách 2. Tìm tham số m để hàm số có hai điểm cực Xét phương trình
trị và đồ thị chỉ có tối đa hai điểm chung với trục
hoành.
Để phương trình có nhiều nhất hai nghiệm thì:
Trường hợp 1: Phương trình (1) có hai nghiệm
phân biệt và một nghiệm bằng 1. Ta có:
Không có giá trị nào của m thỏa mãn.
Trường hợp 2: Phương trình (1) có nghiệm kép. Ta
có:
Trường hợp 3: Phương trình (1) vô nghiệm.
Ta có:
Kết hợp với điều kiện ta có
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Có bao nhiêu giá trị nguyên của
để đồ thị hàm số
có hai
điểm cực trị nằm về hai phía trục hoành?
A. 34.
B. 30.
C. 25.
D. 19.
Hướng dẫn giải
Trang 27
Bảng biến thiên của hàm số bậc ba khi có hai cực trị và hai điểm cực trị của đồ thị nằm về hai phía trục
hoành là
Để đồ thị hàm số có hai điểm cực trị nằm về hai phía trục hoành thì
có ba nghiệm phân biệt
có hai nghiệm phân biệt khác 1
Do m nguyên và
nên
Vậy có 34 giá trị của m thỏa mãn đề.
Chọn A.
Ví dụ 2: Cho hàm số
khoảng
. Gọi S là tập hợp các giá trị nguyên của tham số m trong
để đồ thị hàm số đã cho có hai điểm cực trị nằm về hai phía của đường thẳng
.
Số phần tử của tập S là
A. 9.
B. 12.
C. 7.
D. 11.
Hướng dẫn giải
Đặt
Ta có
Xét
. Đồ thị hàm số đã cho có hai cực trị nằm về hai phía đường thẳng
Do
và thuộc
nên
.
Chọn C.
Bài toán 6. Diện tích tam giác có hai đỉnh là hai điểm cực trị của đồ thị hàm số
Phương pháp giải
Nhắc lại công thức tính diện tích tam giác ABC:
Ví dụ 1: Biết đồ thị hàm số
có hai
điểm cực trị là A, B. Diện tích tam giác OAB bằng
Trang 28
A. 4.
B. 2.
C. 8.
D. 6.
Bước 1. Tìm tọa độ các điểm cực trị của đồ thị rồi Hướng dẫn giải
tính diện tích
Ta có:
Do
nên tam giác OAB vuông tại O.
Suy ra
Chú ý: Để tính diện tích tam giác ABC ta có thể
làm như sau:
Bước 1. Tính
Chọn A.
.
Bước 2.
, trong đó
.
Ví dụ mẫu
Ví dụ: Cho hàm số
có đồ thị (C) và điểm
. Tổng các giá trị nguyên dương
của m để (C) có hai điểm cực trị A, B sao cho tam giác ABC có diện tích bằng 4 là
A. 6.
B. 5.
C. 3.
D. 2.
Hướng dẫn giải
Ta có
Đồ thị (C) luôn có hai điểm cực trị với mọi m nguyên dương (vì m là số nguyên dương nên phương trình
luôn có hai nghiệm phân biệt).
Khi đó
Thế tọa độ C vào phương trình đường thẳng (AB), dễ thấy
.
Trang 29
Do m nguyên dương nên ta nhận được
. Tổng là 3.
Chọn C.
Chú ý: Học sinh nên kiểm tra điều kiện để hàm số có hai điểm cực trị và điều kiện để ba điểm A, B, C
không thẳng hàng (dù trong bài toán này, nếu “quên” thì không ảnh hưởng đến kết quả).
Ta có thể tính nhanh diện tích như sau:
Ta có
và
Khi đó:
Bài toán 7. Giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của biểu thức chứa điểm cực trị
Phương pháp giải
Ví dụ: Biết hàm số
có hai điểm cực trị
.
Giá
trị
nhỏ
nhất
của
biểu
thức
bằng
A. – 12.
B. – 18.
C. – 22.
D. – 16.
Hướng dẫn giải
Ta có:
Hàm số có hai điểm cực trị nếu
Bước 1. Dùng định lí Vi-ét, đưa biểu thức cần tìm
về một biến.
Bước 2. Tìm giá trị lớn nhất, nhỏ nhất bằng các Theo định lí Vi-ét:
phương pháp sau:
+) Bổ sung hằng đẳng thức.
Khi đó
+) Dùng bất đẳng thức đã học (bất đẳng thức
AM – GM).
+) Dùng bảng biến thiên.
.
Trang 30
Dấu “=” khi
(thỏa mãn
có hai nghiệm
phân biệt)
Chọn C.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Có bao nhiêu giá trị thực của tham số m để hàm số
sao cho giá trị biểu thức
A. 2.
có hai điểm cực trị
đạt giá trị lớn nhất?
B. 1.
C. 4.
D. 3.
Hướng dẫn giải
Ta có
Hàm số có hai điểm cực trị khi
Theo định lí Vi-ét
Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi
(thỏa mãn).
Chọn B.
Ví dụ 2: Gọi
là hai điểm cực trị của
. Giá trị lớn nhất của
là
A. 16.
B. 32.
C. 4.
D. 0.
Hướng dẫn giải
Ta có
. Do
trái dấu nhau nên
luôn có hai nghiệm trái dấu hay hàm số
luôn có hai điểm cực trị.
Theo định lí Vi-ét:
Khi đó
Dấu “=” xảy ra khi
Chọn D.
Bài toán 8. Đường thẳng qua hai điểm cực trị của đồ thị hàm số bậc ba
Phương pháp giải
Để tìm đường thẳng qua hai điểm cực trị, ta làm Ví dụ: Đường thẳng đi qua hai điểm cực trị của đồ
các bước sau:
thị hàm số
đi qua điểm nào sau
Trang 31
đây?
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Bước 1. Tìm
. Định tham số để đồ thị hàm số có Ta có:
hai điểm cực trị (trong bài toán chứa tham số).
Bước 2. Viết
, với t, d lần lượt là thương
và dư trong phép chia đa thức y cho
.
Khi đó d là đường thẳng đi qua hai điểm cực trị.
Chú ý: Nếu tọa độ hai điểm cực trị dễ tìm được thì
ta viết đường thẳng theo công thức:
Xét
Đồ thị hàm số có hai điểm cực trị là
và
suy ra
Cách khác:
nên
là
một
vectơ
chỉ
phương của đường thẳng
Suy ra phương trình đường thẳng
:
Chọn A.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Tìm m để đồ thị hàm số
có hai điểm cực trị và
khoảng cách từ gốc tọa độ O đến đường thẳng qua hai điểm cực trị đạt giá trị lớn nhất
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Ta có
Hàm số có hai cực trị khi
Một trong hai điểm cực trị là
có hai nghiệm phân biệt
và
và
Trang 32
Đường thẳng d qua hai điểm cực trị có hệ số góc là
Ta có
Dấu “=” xảy ra khi
Chọn A.
Ví dụ 2: Giả sử A, B là hai điểm cực trị của đồ thị hàm số
qua gốc tọa độ. Giá trị lớn nhất
của
và đường thẳng (AB) đi
bằng
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Đường thẳng qua hai cực trị là
Do (AB) qua gốc O nên
Khi đó
Vậy
khi
Chọn D.
Ví dụ 3: Biết rằng đồ thị hàm số
có hai điểm cực trị A, B. Gọi M, N là hai giao điểm của
đường thẳng (AB) và đường tròn
đến
. Biết MN lớn nhất. Khoảng cách từ điểm
bằng
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Ta có:
Hàm số có hai điểm cực trị
có hai nghiệm phân biệt
Viết hàm số dưới dạng
Suy ra đường thẳng đi qua hai điểm cực trị của đồ thị hàm số đã cho là
Trang 33
Đường thẳng
luôn đi qua điểm cố định là
Đường tròn
tâm
, bán kính
và
nên đường thẳng luôn cắt
đường tròn tại hai điểm M, N.
Giả sử
Vậy khi
(thỏa mãn hàm số có hai điểm cực trị) thì (AB) qua
M, N với
, cắt đường tròn
tại hai điểm
là lớn nhất. Khi đó:
Chọn B.
Bài toán 9. Tính chất điểm uốn liên quan đến hai điểm cực trị của đồ thị hàm số
Phương pháp giải
Gọi
là nghiệm của phương trình
Khi ấy điểm
. Ví dụ: Đồ thị hàm số
do
được gọi là điểm uốn
có điểm uốn
là nghiệm của
của đồ thị hàm số.
Chú ý: Điểm uốn là trung điểm đoạn nối hai điểm
cực trị của đồ thị hàm số bậc ba, suy ra điểm uốn
nằm trên đường thẳng đi qua hai điểm cực trị của
đồ thị.
Tức là:
Đường thẳng đi qua điểm uốn luôn cách đều hai
điểm cực trị của đồ thị hàm số.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Cho hàm số bậc ba có hai điểm cực trị là
điểm
. Giá trị của
A.
và
. Biết rằng đạo hàm cấp hai triệt tiêu tại
bằng
B.
C.
D.
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Trang 34
Ví dụ 2: Gọi S là tập hợp các giá trị thực của tham số m để đồ thị hàm số
có hai
điểm cực trị A và B sao cho A và B nằm khác phía và cách đều đường thẳng
. Tổng các phần tử
của S bằng
A. 0.
B. 6.
C. – 6.
D. 3.
Hướng dẫn giải
Đường thẳng
cách đều hai điểm cực trị của đồ thị thì có hai khả năng sau:
Khả năng 1: Đường thẳng d song song với đường thẳng AB, khi đó A, B nằm cùng phía so với đường
thẳng d, trái với giả thiết.
Khả năng 2: Đường d đi qua điểm uốn của đồ thị hàm số (vì điểm uốn là trung điểm của A và B).
Ta có:
luôn có hai nghiệm phân biệt nên hàm số luôn có hai
cực trị.
, suy ra tọa độ điểm uốn là
Khi đó:
Chọn D.
Bài tập tự luyện dạng 2
Bài tập cơ bản
Câu 1: Cho hàm số bậc ba có hai điểm cực trị là
điểm
. Khi đó
và
. Biết rằng đạo hàm cấp hai triệt tiêu tại
bằng
A. 3.
B. 6.
C. 2.
D. – 2.
Câu 2: Có bao nhiêu giá trị của m thì đồ thị hàm số
có cực đại, cực
tiểu thỏa mãn
A. 1.
B. 3.
C. 2.
D. 4.
Câu 3: Đường thẳng nối điểm cực đại và cực tiểu của đồ thị hàm số
đi qua điểm
. Khi đó m bằng
A.
B.
C.
Câu 4: Cho hàm số
D.
với m là tham số. Gọi
cho. Biết rằng, khi m thay đổi, điểm cực đại của đồ thị
là đồ thị của hàm số đã
luôn nằm trên một đường thẳng d cố định. Hệ
số góc k của đường thẳng d là
A.
B.
C.
Câu 5: Có bao nhiêu giá trị thực của tham số m để đồ thị hàm số
và cực tiểu đối xứng nhau qua đường thẳng
D.
có các điểm cực đại
?
Trang 35
A. 0.
B. 3.
C. 1.
Câu 6: Cho hàm số
độ
D. 2.
(m là tham số). Khoảng cách lớn nhất từ gốc tọa
đến đường thẳng đi qua hai điểm cực trị của đồ thị hàm số trên là
A.
B.
C.
D.
Câu 7: Biết đường thẳng qua hai cực trị của đồ thị hàm số
là
. Khi đó
bằng
A.
B.
C.
Câu 8: Biết đồ thị của hàm số
có hai điểm cực trị và trung điểm của đoạn thẳng
nối hai điểm cực trị đó thuộc đường thẳng
A.
D.
. Chọn khẳng định đúng.
B.
C.
Câu 9: Cho hàm số
D.
(m là tham số). Gọi A là điểm cực đại của đồ thị
hàm số và điểm M thuộc đường tròn
A.
Câu
. Giá trị nhỏ nhất của độ dài MA bằng
B.
10:
Biết
C.
điểm
tạo
với
hai
D.
điểm
cực
trị
của
đồ
thị
hàm
số
một tam giác có diện tích nhỏ nhất. Mệnh đề nào sau đây đúng?
A.
B.
C.
D.
Bài tập nâng cao
Câu
11:
Có
bao
nhiêu
giá
trị
nguyên
của
để
đồ
thị
hàm
số
có hai điểm cực trị nằm khác phía so với trục hoành?
A. 4035.
B. 4036.
C. 4037.
D. 4038.
Câu 12: Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để đồ thị hàm số
có hai điểm cực trị nằm về hai phía của trục hoành?
A. 4.
Câu 13: Gọi
B. 5.
C. 6.
là hai điểm cực trị của hàm số
thức
A. 8.
. Giá trị lớn nhất của biểu
là
B. 1064.
Câu 14: Biết hàm số
A.
D. 7.
C. 392.
D. 0.
không có cực trị. Giá trị nhỏ nhất của
B.
C.
Câu 15: Cho hàm số
là
D.
không có điểm cực đại. Giá trị nhỏ nhất của biểu thức
là
Trang 36
A.
B.
C.
Câu 16: Cho hàm số
D.
. Biết rằng có hai giá trị
của tham số m để đường thẳng đi
qua hai điểm cực trị của đồ thị hàm số tiếp xúc với đường tròn
. Giá trị của
bằng
A. 0.
B. 10.
C. 6.
D. – 6.
Câu 17: Có tất cả bao nhiêu giá trị của tham số thực m sao cho đồ thị hàm số
có điểm
cực đại và điểm cực tiểu cách đều
 









Các ý kiến mới nhất