Skip to content

Ôn tập đơn điệu và cực trị hàm số bậc ba, bậc nhất trên bậc nhất

Hướng dẫn chi tiết xét đơn điệu và cực trị hàm số tường minh (bậc ba và bậc nhất/bậc nhất)

Phần 1: Hàm số bậc ba

Phương pháp chung

  1. Tìm tập xác định: D = R.
  2. Tính đạo hàm f'(x).
  3. Giải phương trình f'(x) = 0 để tìm các điểm tới hạn.
  4. Lập bảng biến thiên (hoặc xét dấu đạo hàm trên trục số).
  5. Kết luận về các khoảng đồng biến, nghịch biến và các điểm cực trị.

Bài tập ví dụ

Ví dụ 1: f(x) = -x³ + 3x² + 2
  • Tính đạo hàm: f'(x) = -3x² + 6x = -3x(x - 2)
  • Nghiệm: f'(x) = 0 => x = 0 hoặc x = 2.
  • Bảng biến thiên:

| x | -∞ | 0 | 2 | +∞ | | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | | f'(x) | - | 0 | + | 0 | - | | f(x) | ↓ | | ↑ | | ↓ |

  • Kết luận:
    • Hàm số đồng biến trên khoảng (0; 2).
    • Hàm số nghịch biến trên các khoảng (-∞; 0) và (2; +∞).
    • Điểm cực tiểu: x = 0. Điểm cực đại: x = 2.
Ví dụ 2: f(x) = -2x³ + 5x² - x + 1
  • Đạo hàm: f'(x) = -6x² + 5x - 1
  • Giải f'(x) = 0 (bằng máy tính Casio hoặc phân tích): x = 1/3 hoặc x = 1/2.
  • Bảng biến thiên:

| x | -∞ | 1/3 | 1/2 | +∞ | | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | | f'(x) | - | 0 | + | 0 | - |

  • Kết luận:
    • Đồng biến trên (1/3; 1/2).
    • Nghịch biến trên (-∞; 1/3) và (1/2; +∞).
    • Cực tiểu tại x = 1/3. Cực đại tại x = 1/2.
Ví dụ 3: f(x) = x³ - 3x² - 3x + 1
  • Đạo hàm: f'(x) = 3x² - 6x - 3
  • Giải f'(x) = 0: x = 1 - √2 hoặc x = 1 + √2.
  • Bảng biến thiên:

| x | -∞ | 1-√2 | 1+√2 | +∞ | | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | | f'(x) | + | 0 | - | 0 | + |

  • Kết luận:
    • Đồng biến trên (-∞; 1-√2) và (1+√2; +∞).
    • Nghịch biến trên (1-√2; 1+√2).
    • Cực đại tại x = 1-√2. Cực tiểu tại x = 1+√2.
Ví dụ 4: f(x) = x³ - 2x² + 2x + 1
  • Đạo hàm: f'(x) = 3x² - 4x + 2
  • Tính Δ': Δ' = (-2)² - 3·2 = 4 - 6 = -2 < 0
  • Kết luận: f'(x) > 0 với mọi x. Hàm số đồng biến trên R. Không có cực trị.

Phần 2: Nâng cấp tư duy với hàm bậc ba

Biện luận số nghiệm của phương trình f(x) = m dựa vào bảng biến thiên

Cho hàm số f(x) = x³ - 3x² - 9x + 1.

  • Khảo sát và vẽ bảng biến thiên:
    • f'(x) = 3x² - 6x - 9 = 0 => x = -1 (f = 6), x = 3 (f = -26).
    • lim(x→±∞) f(x) = ±∞
  • Phương pháp: Số nghiệm của phương trình f(x) = m là số giao điểm của đồ thị hàm số y = f(x) và đường thẳng y = m.
  • Kết luận biện luận:
    • m > 6: 1 nghiệm.
    • m = 6: 2 nghiệm (1 nghiệm đơn và 1 nghiệm kép).
    • -26 < m < 6: 3 nghiệm phân biệt.
    • m = -26: 2 nghiệm (1 nghiệm kép).
    • m < -26: 1 nghiệm.

Tìm tham số: Hàm số đạt cực trị tại hai điểm và đi qua điểm cho trước

  • Bài toán: Tìm a, b, c cho hàm f(x) = x³ + ax² + bx + c, biết cực trị tại x = 1 và x = 3, đồ thị qua điểm A(0; 2).
  • Giải:
    1. Đi qua A(0; 2): Thay x = 0 => f(0) = c = 2.
    2. Cực trị tại x = 1, 3: f'(x) = 3x² + 2ax + b = 0.
      • f'(1) = 3 + 2a + b = 0.
      • f'(3) = 27 + 6a + b = 0.
      • Giải hệ => a = -6, b = 9.
    3. Kết luận: a = -6, b = 9, c = 2.

Tìm m để hàm số có 2 điểm cực trị và điều kiện về giá trị cực trị

  • Bài toán 1: Tìm m để hàm số y = x³ - 3mx² + 3(m² - 1)x + 2 có 2 điểm cực trị.
    • Giải: y' = 3x² - 6mx + 3(m² - 1) = 3[x² - 2mx + (m²-1)].
    • Để có 2 điểm cực trị (2 nghiệm phân biệt) => Δ' = m² - (m²-1) = 1 > 0, luôn đúng với mọi m.
  • Bài toán 2: Tìm m để hàm số y = x³ - 3x² + m có giá trị cực đại và cực tiểu trái dấu.
    • Giải:
      • y' = 3x² - 6x = 0 => x = 0 (cực đại), x = 2 (cực tiểu).
      • Giá trị cực đại: yCĐ = f(0) = m.
      • Giá trị cực tiểu: yCT = f(2) = m - 4.
      • Trái dấu => yCĐ · yCT < 0 => m(m - 4) < 0 => 0 < m < 4.

Bài toán đúng/sai (Ví dụ với f(x) = x³ - 3x² - 9x + 1)

  • Ý a: Hàm số đồng biến trên (-∞; -1). -> Đúng.
  • Ý b: Hàm số đạt cực đại tại x = -1. -> Đúng.
  • Ý c: PT f(x) = f(3) có đúng 2 nghiệm phân biệt. (f(3) = -26) -> Đúng (một nghiệm là x = -2, một nghiệm là x = 3 kép).
  • Ý d: Đường thẳng y = m cắt đồ thị tại 3 điểm phân biệt khi m ∈ (f(3); f(-1)). -> Đúng.

Phần 3: Hàm số bậc nhất trên bậc nhất (y = (ax + b) / (cx + d))

Lý thuyết

  • Tập xác định: D = R \ {-d/c}.
  • Đạo hàm: f'(x) = (a·d - b·c) / (cx + d)².
  • Tính đơn điệu:
    • Nếu ad - bc > 0 => f'(x) > 0 => Hàm số đồng biến trên từng khoảng xác định.
    • Nếu ad - bc < 0 => f'(x) < 0 => Hàm số nghịch biến trên từng khoảng xác định.
  • Cực trị: Hàm số không có cực trị.
  • Lưu ý: Không dùng ký hiệu hợp (∪) khi kết luận khoảng đơn điệu.

Bài tập áp dụng

  • Ví dụ 1: y = (x + 1) / (x - 2)
    • TXĐ: D = R \ {2}.
    • Đạo hàm: y' = (1·(-2) - 1·1) / (x - 2)² = -3 / (x - 2)² < 0.
    • Kết luận: Hàm số nghịch biến trên các khoảng (-∞; 2) và (2; +∞). Không có cực trị.
  • Ví dụ 2: y = (1 - 2x) / (1 - 3x)
    • Bước 1: Đưa về dạng chuẩn: y = (-2x + 1) / (-3x + 1).
    • TXĐ: D = R \ {1/3}.
    • Đạo hàm: y' = ((-2)·1 - 1·(-3)) / (-3x+1)² = (-2 + 3) / (-3x+1)² = 1 / (-3x+1)² > 0.
    • Kết luận: Hàm số đồng biến trên các khoảng (-∞; 1/3) và (1/3; +∞).

Nâng cấp tư duy: Tìm tập giá trị và biện luận tương giao

Cho hàm số f(x) = (x + 1) / (x - 2).

  • a. Tìm TXĐ và tập giá trị:
    • TXĐ: D = R \ {2}.
    • Khảo sát:
      • Đạo hàm: y' = -3/(x-2)² < 0 (nghịch biến).
      • Giới hạn: lim(x→±∞) y = 1.
      • Tiệm cận đứng: x = 2 (lim(x→2⁻) y = -∞; lim(x→2⁺) y = +∞).
      • BBT: Hàm số nhận mọi giá trị trừ 1.
    • Tập giá trị: T = R \ {1}.
  • b. Tìm m để đường thẳng y = m cắt đồ thị:
    • Dựa vào tập giá trị, đường thẳng y = m luôn cắt đồ thị hàm số tại 1 điểm với mọi m ≠ 1. Vậy m ∈ R \ {1}.
  • c. Tìm m để đường thẳng y = m·x + 1 cắt đồ thị tại 2 điểm phân biệt:
    • Phương trình hoành độ giao điểm: (x+1)/(x-2) = m·x + 1.
    • Biến đổi: x + 1 = (m·x + 1)(x - 2) => m·x² - 2m·x - 3x + x + 1 = ...
    • Điều kiện 1 (m ≠ 0 để phương trình là bậc 2): m ≠ 0.
    • Điều kiện 2 (Δ > 0): Tính Δ và giải bất phương trình.

Hàm số chứa trị tuyệt đối (Nâng cao)

  • Phương pháp vẽ đồ thị y = |f(x)|:
    1. Giữ nguyên phần đồ thị phía trên trục hoành.
    2. Lấy đối xứng phần đồ thị phía dưới trục hoành qua trục hoành.
  • Áp dụng: Khảo sát hàm g(x) = (x+1)/(x-2), sau đó vẽ |g(x)|.

Phần 4: Hàm số bậc hai trên bậc nhất (ax² + bx + c) / (mx + n)

Phương pháp chung

  • TXĐ: D = R \ {-n/m}.
  • Tính đạo hàm: Áp dụng quy tắc (u/v)' hoặc chia đa thức để đơn giản hóa trước khi tính đạo hàm.
  • Kỹ thuật chia đa thức: Viết hàm số dưới dạng y = α·x + β + γ/(m·x + n), giúp việc tính đạo hàm và tìm tiệm cận sau này dễ dàng hơn.

Ví dụ: y = (x² - 3x + 3) / (x - 1)

  • TXĐ: D = R \ {1}.
  • Đạo hàm:
    • y' = (2x - 1)(x - 1) - (1)(x² - 3x + 3) / (x-1)² = x² - 2x / (x-1)² = x(x - 2) / (x-1)².
  • Bảng xét dấu y':

| x | -∞ | 0 | 1 | 2 | +∞ | | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | | y' | + | 0 | - | - | 0 | + |

  • Kết luận:
    • Đồng biến trên (-∞; 0) và (2; +∞).
    • Nghịch biến trên (0; 1) và (1; 2).
    • Cực đại tại x = 0. Cực tiểu tại x = 2.

Viết phương trình đường thẳng qua hai điểm cực trị (Mẹo)

  • Bài toán: Tìm pt đường thẳng qua 2 điểm cực trị của hàm y = (x² - 2x + 2)/(x - 1).
  • Cách làm thông thường: Tìm 2 điểm cực trị (0; -2) và (2; 2). Viết pt đường thẳng qua 2 điểm => y = 2x - 2.
  • Mẹo nhanh: Phương trình chính là đạo hàm của tử số chia cho đạo hàm của mẫu số.
    • y = (2·x - 2) / 1 = 2x - 2.
  • Giải thích mở rộng: Với hàm tổng quát y = (ax² + bx + c)/(mx + n), phương trình qua 2 điểm cực trị là y = (2·a·x + b) / m.

Phần 5: Lưu ý quan trọng và một số dạng đặc biệt

  • Hàm số suy biến: Ví dụ y = (x² - 4x + 4)/(x - 2) = x - 2 (với x ≠ 2). Đây là hàm bậc nhất suy biến, không có cực trị.
  • Nhầm lẫn giữa Cực trị và GTLN/GTNN:
    • Cực trị là khái niệm địa phương. Giá trị cực đại tại một điểm có thể nhỏ hơn giá trị cực tiểu tại điểm khác.
    • GTLN/GTNN là khái niệm toàn cục trên một tập (khoảng, đoạn).
    • Ví dụ: y = x³ - 3x² + 2. Hàm đạt cực đại tại x = 0 (y = 2) và cực tiểu tại x = 2 (y = -2). Rõ ràng yCĐ > yCT. Tuy nhiên, có những hàm số mà yCĐ < yCT (phần đồ thị "đi lên" sau đó "đi xuống", rồi lại "đi lên").
  • Điều kiện để hàm số có 2 điểm cực trị (hàm bậc ba): Phương trình y' = 0 phải có 2 nghiệm phân biệt (Δ > 0).
  • Điều kiện về dấu giá trị cực trị (hàm bậc ba): Thường sử dụng tích yCĐ·yCT hoặc tổng yCĐ + yCT tùy theo yêu cầu đề bài. Để áp dụng các kỹ thuật tương tự cho các dạng hàm số khác, bạn có thể tham khảo thêm bài viết Number System Complete Revision: Classification, Divisibility, BODMAS for Competitive Exams.

Chú thích: Mặc dù trong buổi học có nhấn mạnh việc thực hành bằng tay để hiểu bản chất, việc sử dụng máy tính Casio để hỗ trợ giải phương trình đạo hàm, tính giá trị hàm số tại các điểm cực trị là một kỹ năng quan trọng giúp tiết kiệm thời gian trong quá trình làm bài thi.

Keep this summary

Save it to LunaNotes and it becomes a real note in your library — editable, searchable, and ready to turn into flashcards or a diagram. Free to start.

Save to LunaNotes

Or summarise for another video.

32K+ people have turned 65K+ videos into notes

“Very useful tool. I'm using it for the last couple weeks and I'm loving it so far. Makes learning on YouTube a great experience.”
Bhai Chrome Web Store review

This summary and transcript were automatically generated using AI with the Free YouTube transcript summary tool by LunaNotes.

Related summaries

Live ôn tập Đơn điệu và Cực trị Hàm số – Phân tích chi tiết từ A đến Z

Live ôn tập Đơn điệu và Cực trị Hàm số – Phân tích chi tiết từ A đến Z

Buổi live giải chi tiết các dạng toán về tính đơn điệu và cực trị của hàm số tường minh (bậc ba, bậc nhất/bậc nhất, bậc hai/bậc nhất) và hàm chứa tham số, giúp bạn nắm vững phương pháp thuần túy và tư duy giải toán nâng cao.

Ma trận là gì? Khái niệm và phép toán cơ bản trong đại số tuyến tính

Ma trận là gì? Khái niệm và phép toán cơ bản trong đại số tuyến tính

Bài giảng này giới thiệu chi tiết về khái niệm ma trận, các loại ma trận đặc biệt (vuông, đường chéo, đơn vị, tam giác) và các phép toán cơ bản. Người học sẽ nắm được cách thực hiện phép cộng, nhân với một số và đặc biệt là quy tắc nhân hai ma trận một cách dễ hiểu.

Class 10 Maths Half Yearly Marathon: Complete Revision of 8 Chapters

Class 10 Maths Half Yearly Marathon: Complete Revision of 8 Chapters

Join Ritik Mishra for an intensive Class 10 Maths half-yearly exam marathon. This session provides a rapid revision of 8 key chapters, including Real Numbers, Polynomials, Pair of Linear Equations, Quadratic Equations, Arithmetic Progressions, Triangles, Coordinate Geometry, and Trigonometry, with important exam-focused questions.

रीजनिंग: ब्लड रिलेशन, डायरेक्शन और मैथमेटिकल ऑपरेशन पूरी गाइड

रीजनिंग: ब्लड रिलेशन, डायरेक्शन और मैथमेटिकल ऑपरेशन पूरी गाइड

यह वीडियो रीजनिंग के तीन महत्वपूर्ण टॉपिक्स को कवर करता है: डायरेक्शन एंड डिस्टेंस, ब्लड रिलेशन, और मैथमेटिकल ऑपरेशंस। इसमें बेसिक कॉन्सेप्ट्स से लेकर ट्रिकी सवालों को हल करने की स्मार्ट तकनीकों तक, सब कुछ सरल भाषा में समझाया गया है ताकि आप आसानी से याद रख सकें और परीक्षा में बेहतरीन प्रदर्शन कर सकें।

Tư Duy Nguyên Bản: Hành Trình Học Hỏi Không Ngừng

Tư Duy Nguyên Bản: Hành Trình Học Hỏi Không Ngừng

Khám phá tư duy nguyên bản giúp bạn hiểu sâu sắc hơn và giải quyết vấn đề hiệu quả trong cuộc sống.

Found this summary useful?

Take it with you. One click puts it in your own LunaNotes library.

Save to LunaNotes

Start taking better notes today with LunaNotes