Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Hướng dẫn học sinh lớp 12 giải một số dạng toán trắc nghiệm về chủ đề cực trị của hàm số

Chia sẻ: Caphesua | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:35

Thêm vào BST

Báo xấu

27
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của đề tài nhằm cung cấp thêm cho học sinh những cách tiếp cận nhanh nhất, hiệu quả nhất trong việc giải các bài toán về cực trị của hàm số; từ đó từng bước tháo gỡ những vướng mắc, khó khăn mà học sinh thường hay gặp phải với mong muốn nâng cao chất lượng dạy và học chủ đề cực trị của hàm số.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Hướng dẫn học sinh lớp 12 giải một số dạng toán trắc nghiệm về chủ đề cực trị của hàm số

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 12 GIẢI MỘT SỐ DẠNG TOÁN TRẮC NGHIỆM VỀ CHỦ ĐỀ CỰC TRỊ CỦA HÀM SỐ  Giáo Viên: Nguyễn Ngọc Quang Trang 1
THÁNG 1 NĂM 2018 A. ĐẶT VẤN ĐỀ I. Lý do chọn đề tài: Thực tê giang day cho thây, vi ́ ̉ ̣ ́ ệc lựa chon ph ̣ ương phap d ́ ạy học phu h ̀ ợp se kich ̃ ́ ́ ược hưng thu hoc tâp cua hoc sinh, giup hoc sinh linh hôi đ thich đ ́ ́ ̣ ̣ ̉ ̣ ́ ̣ ̃ ̣ ược tri thức môt cach ̣ ́ ̉ ̣ ̀ ̣ ược muc đich hoc tâp. chu đông va đat đ ̣ ́ ̣ ̣ ựa chon ph Viêc l ̣ ương phap giang day phu h ́ ̉ ̣ ̀ ợp vơi môt nôi dung kiên th ́ ̣ ̣ ́ ức nhât́ ̣ ̀ ̣ ̣ ̣ đinh la đăc biêt quan trong. No giup ng ́ ́ ươi th ̀ ầy co đ ́ ược sự đinh h ̣ ướng trong viêc̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ ̀ ̣ ̣ ̣ giang day tuy thuôc vao muc tiêu, nôi dung cân đat, trinh đô nhân th ̀ ̀ ̀ ức cua hoc sinh. No ̉ ̣ ́ ́ ươi hoc dê dang tiêp cân kiên th giup ng ̀ ̣ ̃ ̀ ́ ̣ ́ ức, tich lũy kiên th ́ ́ ức đo và v ́ ận dụng vào làm bài thi đạt được kết quả cao nhất. Trong đề thi THPT QG những năm qua, các bài toán về chủ đề hàm số luôn chiếm một tỷ lệ đáng kể và gây không ít khó khăn cho học sinh. Trong quá trình giảng dạy tôi nhận thấy học sinh gặp nhiều khó khăn khi học các nội dung về chủ đề hàm số nói chung và chủ đề cực trị hàm số nói riêng, đặc biệt là các bài toán ở mức độ vận dụng và vận dụng cao. Đặc biệt là từ khi Bộ GD và ĐT áp dụng phương thức thi trắc nghiệm cho môn Toán, đòi hỏi học sinh không những phải có kiến thức sâu, rộng mà còn phải có các cách tiếp cận, các phương pháp phù hợp để giải bài toán một cách nhanh nhất. Để giúp học sinh có những cách tiếp cận nhanh nhất, hiệu quả nhất trong việc giải các bài toán về cực trị của hàm số, tôi đã chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm: “ Hướng dẫn học sinh lớp 12 giải một số dạng toán trắc nghiệm về chủ đề cực trị của hàm số”. II. Mục đích nghiên cứu: Mục đích nghiên cứu của đề tài là nhằm cung cấp thêm cho học sinh những cách tiếp cận nhanh nhất, hiệu quả nhất trong việc giải các bài toán về cực trị của hàm số; từ đó từng bước tháo gỡ những vướng mắc, khó khăn mà học sinh thường hay gặp phải với mong muốn nâng cao chất lượng dạy và học chủ đề cực trị của hàm số. III. Nhiệm vụ nghiên cứu: Nghiên cứu, tìm tòi các cách tiếp cận, các phương pháp giải các bài toán trắc nghiệm về chủ đề “Cực trị hàm số”. Trang 2
IV. Đối tượng và khách thể nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu: các phương pháp giải bài toán trắc nghiệm về chủ đề “Cực trị hàm số”. Khách thể nghiên cứu: học sinh hai lớp 12A1 và 12A9. V. Phạm vi nghiên cứu: các dạng toán: tìm số điểm cực trị của hàm số, tìm điều kiện của tham số m để hàm số có n điểm cực trị, tìm điều kiện của tham số m để hàm số đạt cực trị tại điểm x = x0 . VI. Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp điều tra thực tiễn. Phương pháp đối chứng. Phương pháp nghiên cứu tài liệu. VII. Cấu trúc của SKKN A. Đặt vấn đề I. Lý do chọn đề tài II. Mục đích nghiên cứu III. Nhiệm vụ nghiên cứu IV. Đối tượng và khách thể nghiên cứu V. Phạm vi nghiên cứu VI. Phương pháp nghiên cứu VII. Cấu trúc của SKKN B. Nội dung I. Cơ sở lý thuyết II. Một số dạng toán III. Các biện pháp đã tiến hành để giải quyết vấn đề IV. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm C. Kết luận và đề xuất I. Kết luận II. Đề xuất B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Trang 3
I. Cơ sở lý thuyết: 1. Khái niệm cực trị hàm số : Giả sử hàm số xác định trên tập hợp D ( D  ) và x0 D x0 được gọi là một điểm cực đại của hàm số f nếu tồn tại một khoảng ( a; b ) ( a; b ) D chứa điểm x0 sao cho: f . f ( x) < f ( x0 ), ∀x ( a; b ) \ { x0 } Khi đó f ( x0 ) được gọi là giá trị cực đại của hàm số f . x0 được gọi là một điểm cực tiểu của hàm số f nếu tồn tại một khoảng ( a; b ) ( a; b ) D chứa điểm x0 sao cho: . f ( x) > f ( x0 ) ∀x ( a; b ) \ { x0 } Khi đó f ( x0 ) được gọi là giá trị cực tiểu của hàm số f . Giá trị cực đại và giá trị cực tiểu được gọi chung là cực trị Nếu x0 là một điểm cực trị của hàm số f thì người ta nói rằng hàm số f đạt cực trị tại điểm x0 . Như vậy : Điểm cực trị phải là một điểm trong của tập hợp D y Điểm c ực đại Điểm c ực tiểu Điểm cực tiểu x O Điểm cực đại , cực tiểu gọi chung là điểm cực trị của hàm số , f(x0 ) là giá trị cực trị (hay cực trị ) của hàm số. 2. Điều kiện cần để hàm số đạt cực trị: Định lý 1: Giả sử hàm số f đạt cực trị tại điểm x0 . Khi đó , nếu f có đạo hàm tại điểm x0 thì f ' ( x0 ) = 0 . Chú ý : Đạo hàm f ' có thể triệt tiêu tại điểm x0 nhưng hàm số f không đạt cực trị tại điểm x0 . Hàm số có thể đạt cực trị tại một điểm mà tại đó hàm số không có đạo hàm Hàm số chỉ có thể đạt cực trị tại một điểm mà tại đó đạo hàm của hàm số bằng 0 , hoặc tại đó hàm số không có đạo hàm . 3. Điều kiện đủ để hàm số đạt cực trị: Định lý 2: Giả sử hàm số f liên tục trên khoảng ( a; b ) chứa điểm x0 và có đạo hàm trên các khoảng ( a; x0 ) và ( x0 ; b ) . Khi đó : Trang 4
f ' ( x0 ) < 0, x ( a; x0 ) Nếu thì hàm số đạt cực tiểu tại điểm x0 . f ' ( x0 ) > 0, x ( x0 ; b ) x a x0 b f '( x) − 0 + f (a) f ( x) f (b) f ( x0 ) f ' ( x0 ) > 0, x ( a; x0 ) Nếu thì hàm số đạt cực đại tại điểm x0 . f ' ( x0 ) < 0, x ( 0 ) x ; b x a x0 b f '( x) − 0 + f ( x0 ) f ( x) f (a) f (b) Định lý 3: Giả sử hàm số f có đạo hàm cấp một trên khoảng ( a; b ) chứa điểm x0 , f ' ( x0 ) = 0 và f có đạo hàm cấp hai khác 0 tại điểm x0 . Nếu f '' ( x0 ) < 0 thì hàm số f đạt cực đại tại điểm x0 . Nếu f '' ( x0 ) > 0 thì hàm số f đạt cực tiểu tại điểm x0 . Chú ý : 1. Nếu x0 là một điểm cực trị của hàm số f thì điểm ( x0 ; f ( x0 )) được gọi là điểm cực trị của đồ thị hàm số f . f '( x0 ) = 0 2. Trong trường hợp f '( x0 ) = 0 không tồn tại hoặc thì định lý 3 không f ''( x0 ) = 0 dùng được. 4. Tịnh tiến đồ thị Cho hàm số y = f ( x ) có đồ thị ( C ) . Khi đó, với số a > 0 ta có: a x −1 a) Nếu tịnh tiến ( C ) theo phương của y = lên trên a đơn vị ta được đồ thị x+b hàm số y = f ( x ) + a b) Nếu tịnh tiến ( C ) theo phương của y = a ( 2 ) xuống dưới a đơn vị ta được đồ thị hàm số y = f ( x ) − a c) Nếu tịnh tiến ( C ) theo phương của a, b, c qua trái a đơn vị ta được đồ thị hàm số y = f ( x + a ) d) Nếu tịnh tiến ( C ) theo phương của a = 2, b = 1, c = −1; qua phải a đơn vị ta được đồ thị hàm số y = f ( x − a ) e) Đồ thị của hàm số y = f ( x + a ) có được bằng cách lấy đối xứng (C) qua trục Oy rồi tịnh tiến theo phương của Ox qua trái a đơn vị. Trang 5
f) Đồ thị của hàm số y = f ( x − a ) có được bằng cách lấy đối xứng (C) qua trục Oy rồi tịnh tiến theo phương của Ox qua phải a đơn vị. g) Đồ thị của hàm số y = f ( x + a ) có được bằng cách tịnh tiến (C) theo phương của Ox qua trái a đơn vị rồi lấy đối xứng qua trục Oy. h) Đồ thị của hàm số y = f ( x − a ) có được bằng cách tịnh tiến (C) theo phương của Ox qua trái a đơn vị rồi lấy đối xứng qua trục Oy. 5. Quan hệ giữa cực trị hàm số và phép biến đổi đồ thị a) Nếu đồ thị hàm số y = f ( x) có n điểm cực trị có hoành độ dương(các điểm cực trị nằm bên phải Oy) thì đồ thị hàm số y = f ( x ) có 2n + 1 điểm cực trị. b) Nếu đồ thị hàm số y = f ( x) có n điểm cực trị và phương trình f ( x ) = 0 có m nghiệm bội lẻ thì đồ thị hàm số y = f ( x) có m + n điểm cực trị. c) Số điểm cực trị của đồ thị hàm số y = f ( ax + b ) + c bằng số điểm cực trị của đồ thị hàm số y = f ( x). d) Khi tịnh tiến đồ thị thì số điểm cực trị không thay đổi. II. Một số dạng toán: Dạng 1: Cho đồ thị hàm số f ( x). Hỏi số điểm cực trị của đồ thị hàm số có chứa dấu giá trị tuyệt đối liên quan đến f ( x). Phương pháp: Sử dụng các kết quả của mục I.5. Câu 1. Cho hàm số y = f ( x) có đồ thị như hình vẽ. Hỏi hàm số y = f ( x ) có bao nhiêu điểm cực trị? A. 1 B. 2 C. 3 D. 5 Lời giải Ta thấy đồ thị hàm số y = f ( x) có 1 điểm cực trị có hoành độ dương nên đồ thị hàm số y = f ( x ) có 3 điểm cực trị. Câu 2. Cho hàm số y = f ( x) có đồ thị như hình vẽ sau: 1. Hàm số y = f ( x ) có bao nhiêu điểm cực trị? 2. Hàm số y = f ( x ) có bao nhiêu điểm cực trị? 3. Hàm số y = f ( x ) có bao nhiêu điểm cực trị? Lời gải 1. Đồ thị hàm số y = f ( x) có 2 điểm cực trị có hoành độ dương nên hàm số y = f ( x ) có 5 điểm cực trị Trang 6
2. Đồ thị hàm số y = f ( x) có 3 điểm cực trị và phương trình f ( x) = 0 có 2 nghiệm đơn nên hàm số y = f ( x) có 5 điểm cực trị. 3. Đồ thị hàm số y = f ( x ) có 5 điểm cực trị và phương trình f ( x ) = 0 có 2 nghiệm đơn nên hàm số y = f ( x ) có 7 điểm cực trị. Câu 3. Cho hàm số y = f ( x) . Đồ thị hàm số y = f ( x ) như hình vẽ bên dưới 1. Tìm m để hàm số g ( x ) = f ( x + m ) có 5 điểm cực trị. 2. Tìm m để hàm số g ( x ) = f ( x + m ) có 7 điểm cực trị. 3. Tìm m để hàm số g ( x ) = f ( x + m ) có 5 điểm cực trị. Lời giải Ta có BBT của hàm số f ( x ) : x ∞ 2 1 1 2 +∞ f'(x) + 0 0 + 0 0 + 1. Đồ thị hàm số g ( x ) = f ( x + m ) có được bằng cách: + Lấy đối xứng đồ thị hàm số y = f ( x) qua Oy được đồ thị hàm số y = f ( x ) . + Tịnh tiến đồ thị hàm số y = f ( x ) theo phương của Ox sang phải hoặc trái m đơn vị được đồ thị hàm số g ( x ) = f ( x + m ) . Ta thấy: Hàm số y = f ( x) có 4 điểm cực trị trong đó có 2 cực trị dương f ( x ) có 5 điểm cực trị � f ( x + m ) có 5 điểm cực trị với mọi m. 2. Đồ thị hàm số g ( x ) = f ( x + m ) có được bằng cách: + Tịnh tiến đồ thị hàm số y = f ( x) theo phương của Ox sang phải hoặc trái m đơn vị được đồ thị hàm số y = f ( x + m ) . + Lấy đối xứng phần đồ thị hàm số y = f ( x + m ) nằm bên phải Oy qua Oy được đồ thị hàm số g ( x ) = f ( x + m ) . Từ đó ta thấy: để hàm số g ( x ) = f ( x + m ) có 7 điểm cực trị thì hàm số y = f ( x + m ) phải có 3 cực trị dương tịnh tiến đồ thị hàm số y = f ( x) theo phương của Ox sang phải lớn hơn 1 đơn vị và không quá 2 đơn vị � −2 �m < −1. Vậy −2 m < −1 . Trang 7
3. Để hàm số g ( x ) = f ( x − m ) có 5 điểm cực trị thì hàm số y = f ( x − m ) phải có 2 cực trị dương tịnh tiến đồ thị hàm số y = f ( x) theo phương của Ox (sang phải hoặc trái) phải thỏa mãn: Tịnh tiến sang phải không quá 1 đơn vị ۳�0− m 1. Tịnh tiến sang trái nhỏ hơn 1 đơn vị 0 m < 1. Vậy −1 m < 1. Câu 4. Cho hàm số y = f ( x) . Đồ thị hàm số y = f ( x ) như hình vẽ bên dưới 1. Tìm m để hàm số g ( x ) = f ( x + m ) có 5 điểm cực trị. 2. Tìm m để hàm số g ( x ) = f ( x + m ) có 5 điểm cực trị. 3. Tìm m để hàm số g ( x ) = f ( x + m ) có 3 điểm cực trị. Lời giải Ta có BBT của hàm số f ( x ) : x +∞ 0 1 3 +∞ f'(x) + 0 0 0 + CĐ CT 1. Đồ thị hàm số g ( x ) = f ( x + m ) có được bằng cách: + Lấy đối xứng đồ thị hàm số y = f ( x) qua Oy được đồ thị hàm số y = f ( x ) . + Tịnh tiến đồ thị hàm số y = f ( x ) theo phương của Ox sang phải hoặc trái m đơn vị được đồ thị hàm số g ( x ) = f ( x + m ) . Ta thấy: Hàm số y = f ( x) có 2 điểm cực trị trong đó có 1 cực trị dương f ( x ) có 3 điểm cực trị � f ( x + m ) có 3 điểm cực trị với mọi m. Vậy không có giá trị nào của m để hàm số g ( x ) = f ( x + m ) có 5 điểm cực trị. 2. Đồ thị hàm số g ( x ) = f ( x + m ) có được bằng cách: + Tịnh tiến đồ thị hàm số y = f ( x) theo phương của Ox sang phải hoặc trái m đơn vị được đồ thị hàm số y = f ( x + m ) . + Lấy đối xứng phần đồ thị hàm số y = f ( x + m ) nằm bên phải qua Oy được đồ thị hàm số g ( x ) = f ( x + m ) . Trang 8
Từ đó ta thấy: để hàm số g ( x ) = f ( x + m ) có 5 điểm cực trị thì hàm số y = f ( x + m ) phải có 2 cực trị dương tịnh tiến đồ thị hàm số y = f ( x) theo phương của Ox sang phải lớn hơn 0 đơn vị � m < 0. Vậy m < 0. 3. Để hàm số g ( x ) = f ( x + m ) có 3 điểm cực trị thì hàm số y = f ( x + m ) phải có 1 cực trị dương tịnh tiến đồ thị hàm số y = f ( x) theo phương của Ox trái nhỏ hơn 3 đơn vị 0 m < 3. Vậy 0 m < 3. Dạng 2: Cho đồ thị f ' ( x ) . Hỏi số điểm cực trị của hàm số f � �u ( x) � �. Phương pháp: + Từ đồ thị hàm số f ' ( x ) hãy tìm hoành độ giao điểm của đồ thị f ' ( x ) với trục hoành. + Tính đạo hàm của hàm số g ( x) = f �� u ( x) � . + Dựa vào đồ thị của f ' ( x ) và biểu thức của g ' ( x ) để xét dấu g ' ( x ) . Câu 1. Đường cong trong hình vẽ bên dưới là đồ thị hàm số y = f ( x ) . Số điểm cực trị của hàm số y = f ( x ) là A. 2. B. 3. C. 4. D. 5. Lời giải . Ta thấy đồ thị hàm số f ( x ) có 4 điểm chung với trục hoành x1; 0; x2 ; x3 nhưng chỉ cắt thực sự tại hai điểm là 0 và x3 . Bảng biến thiên Vậy hàm số y = f ( x ) có 2 điểm cực trị. Chọn A. Cách trắc nghiệm. Ta thấy đồ thị của f ' ( x ) có 4 điểm chung với trục hoành nhưng cắt và băng qua luôn trục hoành chỉ có 2 điểm nên có hai cực trị.  Cắt và băng qua trục hoành từ trên xuống thì đó là điểm cực đại.  Cắt và băng qua trục hoành từ dưới lên thì đó là điểm cực tiểu. Câu 2. Cho hàm số y = f ( x ) . Đồ thị hàm số y = f ( x ) như hình bên. Tìm số điểm cực trị của hàm số g ( x ) = f ( x − 3) . 2 A. 2. B. 3. C. 4. D. 5. Lời giải. Trang 9
Ta có g ( x ) = 2 xf ( x − 3) ; 2 x=0 x=0 x=0 g ( x ) = 0�� theo do thi f '( x ) −= −�= � x 2 3 2 x 1 . f ( x − 3) = 0 2 x − 3 = 1 ( nghiem kep ) 2 x = 2 ( nghiem kep ) Bảng biến thiên Dựa vào bảng biến thiên và đối chiếu với các đáp án, ta chọn B. Chú ý: Dấu của g ( x ) được xác định như sau: Ví dụ xét trên khoảng ( 2;+ )  x �( 2; +�) � x > 0. ( 1)  x �( 2; +�) � x > 4 �� ( ) � f ( x 2 − 3) > 0. ( 2) theo do thi f ' x 2 � x 2 − 3 > 1 �� Từ ( 1) và ( 2 ) , suy ra g ( x ) = 2 xf ( x − 3) > 0 trên khoảng ( 2;+ ) nên g ( x ) mang 2 dấu + . Nhận thấy các nghiệm x = 1 và x = 0 là các nghiệm bội lẻ nên g ( x ) qua nghiệm đổi dấu; các nghiệm x = 2 là nghiệm bội chẵn (lí do dựa vào đồ thị ta thấy f ( x ) tiếp xúc với trục hoành tại điểm có hoành độ bằng 1) nên qua nghiệm không đổi dấu. Câu 3. Cho hàm số y = f ( x ) có đạo hàm trên  và có bảng xét dấu của y = f ( x ) như sau Hỏi hàm số g ( x ) = f ( x − 2 x ) có bao nhiêu điểm cực tiểu ? 2 A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. Lời giải. Ta có g ( x ) = ( 2 x − 2 ) f ( x − 2 x ) ; 2 x =1 x =1 2x − 2 = 0 x − 2 x = −2 2 x =1 2 ( nghiem kep g ( x ) = 0�� theo BBT f '( x ) f ( x2 − 2x ) = 0 x 2 − 2 x = 1( nghiem kep ) x = −1 x − 2x = 3 2 x=3 Bảng biến thiên Dựa vào bảng biến thiên và đối chiếu với các đáp án, ta chọn A. Chú ý: Dấu của g ( x ) được xác định như sau: Ví dụ xét trên khoảng ( 3;+ )  x �( 3; +�) � 2 x − 2 > 0. ( 1)  x �( 3; +�) � x − 2 x > 3 �� f ( x − 2 x ) < 0. ( 2) 2 ( ) theo BBT f ' x 2 Trang 10
Từ ( 1) và ( 2 ) , suy ra g ( x ) = ( 2 x − 2 ) f ( x − 2 x ) < 0 trên khoảng ( 3;+ ) nên g ( x ) 2 mang dấu − . Nhận thấy các nghiệm x = 1 và x = 3 là các nghiệm bội lẻ nên g ( x ) qua nghiệm đổi dấu. Câu 4. Cho hàm số y = f ( x ) có đạo hàm liên tục trên  và f ( 0 ) < 0, f ( 1) > 0, đồng thời đồ thị hàm số y = f ( x ) như hình vẽ bên dưới Số điểm cực trị của hàm số g ( x ) = f 2 ( x ) là A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. Lời giải. x = −2 Dựa vào đồ thị, ta có f ( x ) = 0 . x = 1 ( nghiem kep ) Bảng biến thiên của hàm số y = f ( x ) x = −2 f ( x) = 0 x = 1 ( nghiem kep ) Xét g ( x ) = 2= f�� ( x ) f ( x ) ; g ( x ) theo BBT f ( x ) 0 . f ( x) = 0 x = a ( a < −2 ) x = b ( b > 0) Bảng biến thiên của hàm số g ( x ) Vậy hàm số g ( x ) có 3 điểm cực trị. Chọn C. Chú ý: Dấu của g ( x ) được xác định như sau: Ví dụ chọn x = 0 �( −1; b )  x = 0 theo do thi f '( x ) f ( 0 ) > 0. ( 1)  Theo giả thiết f ( 0 ) < 0. ( 2) Từ ( 1) và ( 2 ) , suy ra g ( 0 ) < 0 trên khoảng ( −1; b ) . Nhận thấy x = −2; x = a; x = b là các nghiệm đơn nên g ( x ) đổi dấu khi qua các nghiệm này. Nghiệm x = 1 là nghiệm kép nên g ( x ) không đổi dấu khi qua nghiệm Trang 11
này, trong bảng biến thiên ta bỏ qua nghiệm x = 1 vẫn không ảnh hưởng đến quá trình xét dấu của g ( x ) . Dạng 3: Cho đồ thị f ' ( x ) . Hỏi số điểm cực trị của hàm số f � �u ( x) � �+ v ( x ) . Phương pháp: + Từ đồ thị hàm số f ' ( x ) hãy tìm hoành độ giao điểm của đồ thị f ' ( x ) với trục hoành. + Tính đạo hàm của hàm số g ( x) = f �� u ( x ) �+ v ( x ) . + Dựa vào đồ thị của f ' ( x ) và biểu thức của g ' ( x ) để xét dấu g ' ( x ) . Chú ý: * Nếu trong khoảng ( a; b ) đồ thị hàm số f ' ( x ) nằm trên đồ thị hàm số −v '( x) thì g '( x) = f '( x) + v '( x) > 0, ∀x ( a; b ) . * Nếu trong khoảng ( a; b ) đồ thị hàm số f ' ( x ) nằm dưới đồ thị hàm số −v '( x) thì g '( x) = f '( x) + v '( x) < 0, ∀x ( a; b ) . Câu 1. Cho hàm số y = f ( x ) có đạo hàm trên  . Đồ thị hàm số y = f ' ( x ) như hình vẽ bên dưới Số điểm cực trị của hàm số g ( x ) = f ( x − 2017 ) − 2018 x + 2019 là A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. Lời giải. Ta có g ( x ) = f ' ( x − 2017 ) − 2018; g ( x ) = 0 � f ' ( x − 2017 ) = 2018. Dựa vào đồ thị hàm số y = f ' ( x ) suy ra phương trình f ' ( x − 2017 ) = 2018 có 1 nghiệm đơn duy nhất. Suy ra hàm số g ( x ) có 1 điểm cực trị. Chọn A. Câu 2. Cho hàm số y = f ( x ) có đạo hàm trên  . Đồ thị hàm số y = f ( x ) như hình vẽ bên dưới. Hỏi hàm số g ( x ) = f ( x ) + x đạt cực tiểu tại điểm nào dưới đây ? A. x = 0. B. x = 1. C. x = 2. D. Không có điểm cực tiểu. Lời giải. Ta có g ( x ) = f ( x ) + 1; g ( x ) = 0 � f ( x ) = −1. Suy ra số nghiệm của phương trình g ( x ) = 0 chính là số giao điểm giữa đồ thị của hàm số f ( x ) và đường thẳng y = −1. Trang 12
x=0 Dựa vào đồ thị ta suy ra g ( x ) = 0 � x = 1 . x=2 Lập bảng biến thiên cho hàm g ( x ) ta thấy g ( x ) đạt cực tiểu tại x = 1. Chọn B. Chú ý. Cách xét dấu bảng biến thiên như sau: Ví dụ trên khoảng ( − ;0 ) ta thấy đồ thị hàm f ( x ) nằm phía dưới đường y = −1 nên g ( x ) mang dấu −. Câu 3. Cho hàm số y = f ( x ) có đạo hàm trên  . Đồ thị hàm số y = f ( x ) như hình vẽ bên dưới. x3 Hàm số g ( x ) = f ( x ) − + x 2 − x + 2 đạt cực đại tại 3 A. x = −1 . B. x = 0 . C. x = 1 . D. x = 2 . Lời giải . Ta có g ( x ) = f ( x ) − x 2 + 2 x − 1; g ( x ) = 0 � f ( x ) = ( x − 1) . 2 Suy ra số nghiệm của phương trình g ( x ) = 0 chính là số giao điểm giữa đồ thị của hàm số f ( x ) và parapol ( P ) : y = ( x − 1) . 2 x=0 Dựa vào đồ thị ta suy ra g ( x ) = 0 � x = 1 . x=2 Bảng biến thiên Dựa vào bảng biến thiên ta thấy g ( x ) đạt cực đại tại x = 1. Chọn C. Trang 13
Chú ý. Cách xét dấu bảng biến thiên như sau: Ví dụ trên khoảng ( − ;0 ) ta thấy đồ thị hàm f ( x ) nằm phía trên đường y = ( x − 1) nên g ( x ) mang dấu −. 2 Nhận thấy các nghiệm x = 0; x = 1; x = 2 là các nghiệm đơn nên qua nghiệm g ( x ) đổi dấu. Câu 4. Cho hàm số y = f ( x ) có đạo hàm trên  . Đồ thị hàm số y = f ( x ) như hình vẽ bên dưới. Hàm số g ( x ) = 2 f ( x ) + x 2 đạt cực tiểu tại điểm A. x = −1. B. x = 0. C. x = 1. D. x = 2. Lời giải. Ta có g ( x ) = 2 f ( x ) + 2 x; g ( x ) = 0 � f ( x ) = − x. Suy ra số nghiệm của phương trình g ( x ) = 0 chính là số giao điểm giữa đồ thị của hàm số f ( x ) và đường thẳng y = − x. x = −1 x=0 Dựa vào đồ thị ta suy ra g ( x ) = 0 . x =1 x=2 Bảng biến thiên Dựa vào bảng biến thiên ta thấy g ( x ) đạt cực tiểu tại x = 0. Chọn B. Chú ý. Cách xét dấu bảng biến thiên như sau: Ví dụ trên khoảng ( − ; −1) ta thấy đồ thị hàm f ( x ) nằm phía trên đường y = − x nên g ( x ) mang dấu +. Dạng 4: Cho biểu thức f ' ( x ) . Hỏi số điểm cực trị của hàm số f � � u ( x) � � . Phương pháp: + Tính đạo hàm của hàm số g ( x) = f �� u ( x ) � ( g ' ( x ) = u '( x). f ' ( u ( x) ) ) . +Từ biểu thức của f ' ( x ) và u '( x) hãy xét dấu g ' ( x ) rồi suy ra số điểm cực trị u ( x) � của f � � . � Trang 14
Câu 1. Cho hàm số y = f ( x ) có đạo hàm f ( x ) = ( x − 1) ( 3 − x ) với mọi x  . Hàm số y = f ( x ) đạt cực đại tại A. x = 0. B. x = 1. C. x = 2. D. x = 3. Lời giải. x =1 Ta có f ( x ) = 0 � ( x − 1) ( 3 − x ) = 0 � . x=3 Bảng biến thiên Dựa vào bảng biến thiên ta thấy hàm số y = f ( x ) đạt cực đại tại x = 3. Chọn D. Câu 2. Cho hàm số y = f ( x ) có đạo hàm f ( x ) = ( x + 1) ( x − 1) ( x − 2 ) + 1 với mọi 2 x  . Hàm số g ( x ) = f ( x ) − x có bao nhiêu điểm cực trị ? A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. Lời giải. Ta có g ( x ) = f ( x ) − 1 = ( x + 1) ( x − 1) ( x − 2) ; 2 x = −1 g ( x ) = 0 � ( x + 1) ( x − 1) ( x − 2 ) = 0 � x = 1 . Ta thấy x = −1 và x = 2 là các 2 x=2 nghiệm đơn còn x = 1 là nghiệm kép hàm số g ( x ) có 2 điểm cực trị. Chọn B. Câu 3. Cho hàm số y = f ( x ) có đạo hàm f ( x ) = ( x − 1) ( x − 4 ) với mọi x  . Hàm 2 số g ( x ) = f ( 3 − x ) có bao nhiêu điểm cực đại ? A. 0. B. 1. C. 2. D. 3. Lời giải. Ta có g ( x ) = − f ( 3 − x ) = � ( 3 − x ) − 1� �� ( 4 − 3 − x) � �= ( 2 − x ) ( 4 − x ) ( x + 1) ; 2 � � x = −1 g ( x ) = 0 � ( 2 − x ) ( 4 − x ) ( x + 1) = 0 � x = 2 . x=4 Lập bảng biến thiên ta thấy hàm số g ( x ) đạt cực đại tại x = 2. Chọn B. Câu 4. Cho hàm số y = f ( x ) có đạo hàm f ( x ) = x 2 ( x − 1) ( x − 4 ) với mọi x  . 2 Hàm số g ( x ) = f ( x ) có bao nhiêu điểm cực trị ? 2 A. 2. B. 3. C. 4. D. 5. Lời giải. Ta có g ( x ) = 2 xf ( x 2 ) = 2 x 5 ( x 2 − 1) ( x 2 − 4 ) ; 2 Trang 15
x=0 g ( x ) = 0 � 2 x 5 ( x 2 − 1) ( x 2 − 4 ) 2 = 0 � x = �1 . ( x − 2) ( x + 2) 2 2 =0 Ta thấy x = 1 và x = 0 là các nghiệm bội lẻ hàm số g ( x ) có 3 điểm cực trị. Chọn B. Câu 5. Cho hàm số y = f ( x ) có đạo hàm f ( x ) = x 2 − 2 x với mọi x  . Hàm số g ( x ) = f ( x 2 − 8 x ) có bao nhiêu điểm cực trị ? A. 3. B. 4. C. 5. D. 6. Lời giải. Ta có g ( x ) = 2 ( x − 4 ) f ( x 2 − 8 x ) = 2 ( x − 4 ) � (�x 2 − 2 x ) − 2 ( x 2 − 2 x ) � 2 ; � x=4 x−4=0 x=0 (�x 2 − 2 x ) − 2 ( x 2 − 2 x ) � 2 g ( x ) = 0 � 2 ( x − 4) � = 0 � x2 − 2x = 0 � . � x=2 x2 − 2x = 2 x =1 3 Ta thấy x = 1 3, x = 0, x = 2 và x = 4 đều là các nghiệm đơn hàm số g ( x ) có 5 điểm cực trị. Chọn C. Dạng 5: Cho biểu thức f ' ( x, m ) . Tìm m để hàm số f � u ( x) � � � có n điểm cực trị Câu 1. Cho hàm số y = f ( x ) có đạo hàm f ( x ) = x ( x + 1) ( x + 2mx + 5 ) với mọi 2 2 x  . Có bao nhiêu số nguyên m > −10 để hàm số g ( x ) = f ( x ) có 5 điểm cực trị ? A. 6. B. 7. C. 8. D. 9. Lời giải. Do tính chất đối xứng qua trục Oy của đồ thị hàm thị hàm số f ( x ) nên yêu cầu bài toán f ( x ) có 2 điểm cực trị dương. ( *) x2 = 0 x=0 Xét f ( x ) = 0 � x + 1 = 0 � x = −1 . x + 2mx + 5 = 0 2 x + 2mx + 5 = 0 ( 1) 2 ∆ = m2 − 5 > 0 Do đó ( *) ( 1) có hai nghiệm dương phân biệt � S = −2m > 0 � m < − 5 P=5>0 m >−10 �� m  � m �{ −9; −8; −7; −6; −5; −4; −3} . Chọn B. Câu 2. Cho hàm số y = f ( x ) có đạo hàm f ( x ) = ( x + 1) ( x 2 + m 2 − 3m − 4 ) 3 ( x + 3) 2 5 với mọi x  . Có bao nhiêu số nguyên m để hàm số g ( x ) = f ( x ) có 3 điểm cực trị ? A. 3. B. 4. C. 5. D. 6. Lời giải. Trang 16
x +1 = 0 x = −1 Xét f ( x ) = 0 � x + m − 3m − 4 = 0 � x = −3 2 2 . x+3= 0 x + m − 3m − 4 = 0 ( 1) 2 2 Yêu cầu bài toán ( 1) có hai nghiệm trái dấu � m 2 − 3m − 4 < 0 � −1 < m < 4 m  m{ 0;1;2;3} . Chọn B. Câu 3. Cho hàm số f ( x ) có đạo hàm f ( x ) = ( x + 1) ( x − m ) ( x + 3) với mọi x  . 4 5 3 Có bao nhiêu số nguyên m thuộc đoạn [ −5;5] để hàm số g ( x ) = f ( x ) có 3 điểm cực trị ? A. 3. B. 4. C. 5. D. 6. Lời giải. x +1 = 0 x = −1 ( nghiem boi 4 ) � Xét f ( x ) = 0 � x − m = 0 � x = m ( nghiem boi 5 ) . x+3= 0 x = −3 ( nghiem boi 3)  Nếu m = −1 thì hàm số f ( x ) có hai điểm cực trị âm ( x = −3; x = −1 ). Khi đó, hàm số f ( x ) chỉ có 1 cực trị là x = 0. Do đó, m = −1 không thỏa yêu cầu đề bài.  Nếu m = −3 thì hàm số f ( x ) không có cực trị. Khi đó, hàm số f ( x ) chỉ có 1 cực trị là x = 0. Do đó, m = −3 không thỏa yêu cầu đề bài. m −1  Khi thì hàm số f ( x ) có hai điểm cực trị là x = m và x = −3 < 0. m −3 Để hàm số f ( x ) có 3 điểm cực trị thì hàm số f ( x ) phải có hai điểm cực trị trái dấu � m > 0 �� m Z m�[ −5;5] � m �{ 1; 2; 3; 4; 5} . Chọn C. Câu 4. Cho hàm số y = f ( x ) có đạo hàm f ( x ) = x ( x + 1) ( x + 2mx + 5 ) với mọi 2 2 x  . Có bao nhiêu số nguyên âm m để hàm số g ( x ) = f ( x ) có đúng 1 điểm cực trị ? A. 2. B. 3. C. 4. D. 5. Lời giải. x2 = 0 x=0 Xét f ( x ) = 0 � x + 1 = 0 � x = −1 . x 2 + 2mx + 5 = 0 x 2 + 2mx + 5 = 0 ( 1) Theo yêu cầu bài toán ta suy ra Trường hợp 1. Phương trình ( 1) có hai nghiệm âm phân biệt ∆ = m2 − 5 > 0 � S = −2m < 0 � m > 5. P=5>0 Trường hợp này không có giá trị m thỏa yêu cầu bài toán. Trường hợp 2. Phương trình ( 1) vô nghiệm hoặc có nghiệm kép � ∆ = m 2 − 5 �0 � m �{ −2; −1} . Chọn A. − � − 5 �m � 5 �� m  Trang 17
Câu 5. Cho hàm số y = f ( x ) có đạo hàm f ( x ) = ( x − 1) 2 (x 2 − 2 x ) với mọi x  . Có bao nhiêu giá trị nguyên dương của tham số m để hàm số g ( x ) = f ( x − 8 x + m ) có 5 2 điểm cực trị ? A. 15. B. 16. C. 17. D. 18. Lời giải �x = 1 ( nghiem boi 2 ) Xét f ( x ) = 0 � ( x − 1) 2 (x 2 − 2x ) = 0 � x = 0 . x=2 Ta có g ( x ) = 2 ( x − 4 ) f ( x − 8 x + m ) ; 2 x=4 x 2 − 8 x + m = 1 ( 3) ( nghiem boi 2 ) g ( x ) = 0 � 2 ( x − 4) f ( x2 − 8x + m ) = 0 � . Yêu x 2 − 8 x + m = 0 ( 1) x 2 − 8 x + m = 2 ( 2 ) cầu bài toán � g ( x ) = 0 có 5 nghiệm bội lẻ mỗi phương trình ( 1) , ( 2 ) đều có hai nghiệm phân biệt khác 4. (do (1), (2), (3) không có nghiệm chung) ( *) Xét đồ thị ( C ) của hàm số y = x 2 − 8 x và hai đường thẳng d1 : y = −m, d 2 : y = −m + 2 (như hình vẽ). Khi đó ( *) d1 , d 2 cắt ( C ) tại bốn điểm phân biệt � −m > −16 � m < 16. Vậy có 15 giá trị m nguyên dương thỏa. Chọn A. Dạng 6: Cho đồ thị f ( x ) . Hỏi số điểm cực trị của hàm số f � u ( x) � � . � Câu 1. Cho hàm số y = f ( x ) có đạo hàm trên R và có đồ thị như hình bên. Đồ thị của hàm số g ( x ) = �� f ( x ) � có bao nhiêu điểm 2 cực đại, bao nhiêu điểm cực tiểu ? A. 1 điểm cực đại, 3 điểm cực tiểu. B. 2 điểm cực đại, 2 điểm cực tiểu. C. 2 điểm cực đại, 3 điểm cực tiểu. D. 3 điểm cực đại, 2 điểm cực tiểu. Lời giải. Dựa vào đồ thị, ta có x=0 �x = a ( 0 < a < 1) f ( x ) = 0 � x = 1( nghiem kep ) và f ( x ) = 0 � x = 1 . x=3 x = b ( 1 < b < 3) Trang 18
x = a ( 0 < a < 1) x =1 f ( x) = 0 x = b ( 1 < b < 3) Ta có g ( x ) = 2 f ( x ) . f ( x ) ; g ( x ) = 0 �� . f ( x) = 0 x=0 x = 1 ( nghiem boi 2 ) x=3 Bảng biến thiên Dựa vào bảng biến thiên, ta kết luận g ( x ) có 2 điểm cực đại, 3 điểm cực tiểu. Chọn C. Câu 2. Cho hàm số y = f ( x ) có đạo hàm trên R vàcó đồ thị như hình vẽ bên. Hàm số g ( x ) = f ��f ( x ) � có bao nhiêu điểm cực trị ? A. 3. B. 4. C. 5. D. 6. Lời giải. Dựa vào đồ thị ta thấy f ( x ) đạt cực trị tại x = 0, x = 2. x = 0 ( nghiem don ) Suy ra f ( x ) = 0 . x = 2 ( nghiem don ) �f ( x ) = 0 Ta có g ( x ) = f ( x ) . f �� f ( x ) ; � g ( x ) = 0 � . f � � f ( x ) � �= 0 x = 0 ( nghiem don )  f ( x ) = 0 .  x = 2 ( nghiem don ) f ( x ) = 0 ( 1) f � �f ( x ) � �= 0 � . f ( x ) = 2 ( 2) Trang 19
Dựa vào đồ thị suy ra:  Phương trình ( 1) có hai nghiệm x = 0 (nghiệm kép) và x = a ( a > 2 ) .  Phương trình ( 2 ) có một nghiệm x = b ( b > a ) . Vậy phương trình g ( x ) = 0 có 4 nghiệm bội lẻ là x = 0, x = 2, x = a và x = b. Suy ra hàm số g ( x ) = f �� f ( x ) � có 4 điểm cực trị. Chọn B. Câu 3. Cho hàm số y = f ( x ) có đạo hàm trên  và có đồ thị như hình vẽ bên dưới. Tìm số điểm cực trị của hàm số g ( x ) = 2 f ( x) f ( x) −3 . A. 2. B. 3. C. 4. D. 5. Lời giải. Ta có g ( x ) = f ( x ) � f ( x) f ( x) 2 .ln 2 − 3 .ln 3� ; � � �f ( x ) = 0 �f ( x ) = 0 ( 1) f ( x) = 0 g ( x ) = 0 �� 3 � f ( x) ln 2 ln 2 . f ( x) f ( x) 2 .ln 2 − 3 .ln 3 = 0 �� = f ( x ) = log 3 < −1 ( 2 ) �2 � ln 3 2 ln 3 Dựa vào đồ thị ta thấy:  ( 1) có ba nghiệm bội lẻ phân biệt (vì đồ thị hàm số y = f ( x ) có 3 điểm cực trị).  f ( x ) �−∀ξ 1, �� x phương trình ( 2 ) vô nghiệm. Vậy hàm số g ( x ) = 2 f ( x) f ( x) −3 có 3 điểm cực trị. Chọn B. Câu 4. Cho hàm số y = f ( x ) có đạo hàm trên R và có đồ thị như hình vẽ bên dưới. Đồ thị hàm số g ( x ) = f ( x ) + 4 có tổng tung độ của các điểm cực trị bằng A. 2. B. 3. C. 4. D. 5. Lời giải. Đồ thị hàm số g ( x ) = f ( x ) + 4 có được bằng cách  Tịnh tiến đề thị hàm số f ( x ) lên trên 4 đơn vị ta được f ( x ) + 4.  Lấy đối xứng phần phía dưới Ox của đồ thị hàm số f ( x ) + 4 qua Ox, ta được f ( x) + 4 . Trang 20