• Không có kết quả nào được tìm thấy

y y

Bước 4: Kết luận khoảng đồng biến, nghịch biến của hàm số y f x

 

, y f u x

   

,

     

yf u xh x

Ví dụ: Cho hàm số m xác định và liên tục trên , có đạo hàm f x

 

thỏa mãn

x  1 0 1 

 

f x  0  0  0 

Hàm số y f

1x

nghịch biến trên khoảng nào dưới đây?

A.

3;1

. B.

2;0

.

C.

1;3

. D.

1;

.

Hướng dẫn giải

1

 

1

yfxy f x

Hàm số y f

1x

nghịch biến

1

0

1

0

fx fx

      

1 1 0

1 1 0 1 2

x x

x x

  

 

       .

Vậy hàm số y f

1x

có nghịch biến trên khoảng

;0

 

0;1 , nên hàm số nghịch biến trên

2;0

.

Chọn B.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1. Cho hàm số y f x

 

có bảng xét dấu đạo hàm như sau

Hàm số y f x

22x

đồng biến trên khoảng nào dưới đây?

A.

1;

. B.

 3; 2

. C.

 

0;1 . D.

2;0

.

Hướng dẫn giải Đặt g x

 

f x

22x

Ta có g x

 

f x

22 . 2x

x2

x  2 0 3 

 

f x  0  0  0 

TOANMATH.com Trang 35

 

22

2

1 1 2 2 0

0 2

2 0 1

2 3 3

x x x x x

g x x

x x x

x x x

  

    

    

        

Bảng xét dấu g x

 

x  3 2 1 0 1 

2x2    0   

2 2

f x  x  0  0   0  0 

 

g x  0  0  0  0  0 

Dựa vào bảng xét dấu của g x

 

suy ra hàm số g x

 

f x

22x

đồng biến trên

 ; 3 , 2; 1

 

 

 

0;1 , nên hàm số đồng biến trên

 

0;1 .

Chọn C.

Lưu ý: - Thông qua bảng xét dấu f x

 

xác định được nghiệm của phương trình f x

 

0.

- Hàm số y f x

22x

đồng biến đánh giá y 0 với y

2x2

f x

22x

(giải bất phương trình tích)

Chú ý:

Nếu f x

 

  0 x a thì f u x

   

 0 u x

 

a.

- Bảng xét dấu g x

 

chính là bảng xét dấu của tích

2x2

f x

22x

.

Ví dụ 2. Cho hàm số y f x

 

có bảng xét dấu của đạo hàm f x

 

như sau

x  1 1 2 5 

 

f x  0  0  0  0 

Hàm số y g x

 

3f

 x 2

x33x29x1 nghịch biến trên khoảng nào sau đây?

A.

2;1

. B.

2;

. C.

 

0; 2 . D.

 ; 2

.

Hướng dẫn giải Ta có yg x

 

3x26x 9 3f

2x

.

Hàm số y g x

 

nghịch biến khi và chỉ khi

 

0 2 2 3

2

yg x  xx  f x (1).

Nhận xét:

• Xét

2;

Với x 3

 

1 12 f

 

  1 0 loại.

TOANMATH.com Trang 36

• Xét

 

0; 2

Với 3

 

1 9 1 0

2 4 2

x    f   loại.

• Xét

 ; 2

Với x  4

 

1  5 f

 

6  0 loại.

Xét

2;1

thỏa mãn (1) vì

 

2 22 3 00 1 222 2 3 015 33 3 11 3 1

x x x

xf xx x x x x x

  

    

             

     

        

Chọn A.

Lưu ý: - Thông qua bảng xét dấu f x

 

xác định được nghiệm của bất phương trình f x

 

0

nghiệm của bất phương trình f x

 

0.

- Hàm số y g x

 

nghịch biến  đánh giá y 0.

Với dạng toán này cần tìm những giá trị của x sao cho

 

2

2 0

2 3 0

f x

x x

   

   

.

Dạng 2: Tìm khoảng đồng, biến nghịch biến của hàm số y f x y

 

, f u x

   

khi biết đồ thị của hàm số y f x

 

Phương pháp giải

Bước 1: Tìm đạo hàm của hàm số y f u x

   

,

     

yu x f u x  .

Bước 2: Từ đồ thị hàm số y f x

 

xác định được hàm số y f x

 

hoặc (nghiệm phương trình

 

0

f x  , nghiệm của bất phương trình f x

 

0

và nghiệm của bất phương trình f x

 

0).

Bước 3: Đánh giá các khoảng thỏa mãn

0, 0

y y .

Bước 4: Kết luận khoảng đồng biến, nghịch biến của hàm số y f x

 

, y f u x

   

Ví dụ: Cho hàm số y f x

 

có đồ thị như hình bên. Hàm số y f x

 

đồng biến trên khoảng

A.

 

1; 2 . B.

 

2;3 .

C.

1;0

. D.

1;1

.

Hướng dẫn giải Hàm số y f x

 

y f x

 

.

Hàm số y f x

 

đồng biến khi và chỉ khi

TOANMATH.com Trang 37

 

0 0

y  f x  .

Dựa vào đồ thị ta có f x

 

0 với mọi x

 

0; 2 .

Vậy hàm số đồng biến trên khoảng

 

0; 2 .

Chọn A.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1. Cho hàm số y f x

 

ax3bx2cx d

a b c d, , ,

có đạo hàm trên  và có đồ thị như hình vẽ. Đặt hàm số y g x

 

f

2x1

. Hàm số y g x

 

nghịch biến trên khoảng

A.

1;0

. B.

 8; 1

. C.

 

1; 2 . D.

 

0;1 .

Hướng dẫn giải Cách 1: Hàm số y g x

 

f

2x1

yg x

 

2f

2x1

Hàm số nghịch biến khi và chỉ khi

 

2 2 1 1 2 1 1 0 1

y fx    x    x

Cách 2: Hàm số y f x

 

có dạng y f x

 

ax3bx2cx d

a b c d, , ,

.

Ta có f x

 

3ax22bx c .

Theo đồ thị, hai điểm A

1;3

B

1; 1

là hai điểm cực trị của đồ thị hàm số y f x

 

.

Ta có

   

   

1 3 3 1

1 1 1 0

3 2 0 3

1 0

3 2 0 1

1 0

f a b c d a

f a b c d b

a b c c

f

a b c d

f

 

       

          

  

          

        



Vậy f x

 

x33x1

  

2 1

 

2 1

3 3 2

1 1

y g x  f x  x  x  ;

  

6 2 1

2 6

yg x  x 

TOANMATH.com Trang 38

 

0 22x 11 11 x 10

g x x x

   

 

       Bảng xét dấu

x  0 1 

 

g x  0  0  Vậy hàm số y g x

 

nghịch biến trên

 

0;1 .

Chọn D.

Lưu ý: Từ đồ thị hàm số y f x

 

xác định hàm y f x

 

. và hàm y f

2x 1

khảo sát và tìm khoảng nghịch biến của hàm số.

Chú ý:

Nếu hàm số y f x

 

đồng biến trên

 

a b thì hàm số ; f mx n

:

Đồng biến trên a n b n;

m m

 

 

 

  nếu m0. Nghịch biến trên b n a n;

m m

 

 

 

  nếu m0.

Ví dụ 2. Cho hàm số y f x

 

ax3bx2cx d

a b c d, , ,

có đồ thị như hình bên. Đặt y g x

 

f x

2 x 2

.

Chọn khẳng định đúng trong các khẳng định sau.

A. g x

 

nghịch biến trên khoảng

 

0; 2 .

B. g x

 

đồng biến trên khoảng

1;0

.

C. g x

 

nghịch biến trên khoảng 1;0 2

 

 

 . D. g x

 

đồng biến trên khoảng

 ; 1

.

Hướng dẫn giải Hàm số y f x

 

ax3bx2cx d , có đồ thị như hình vẽ.

Nhận xét A

 

0; 4 M

 

2;0 là hai điểm cực trị của hàm số.

Ta có

   

   

0 4 4 1

2 0 8 4 2 0 3

3 2 0 0

0 0

12 4 0 4

2 0

f d a

f a b c d b

a b c c

f

a b c d

f

    

         

  

        

  

   

   



Tìm được hàm số y x33x24

Ta có y g x

 

x2 x 2

 

33 x2 x 2

24

TOANMATH.com Trang 39

  

2 1 3

 

2 2

 

2 6 2 2

yg x  x  x  xx  x 

 

1

0 02

1 x

g x x

x

  



    



Bảng xét dấu

x  1 1

2 0 

 

g x  0  0  0  Vậy y g x

 

nghịch biến trên khoảng 1;0

2

 

 

 . Chọn C.

Lưu ý: - Từ đồ thị hàm số y f x

 

xác định được hàm y f x

 

và hàm y f x

2 x 2

khảo sát

và tìm khoảng nghịch biến của hàm số.

- Có thể sử dụng y

2x1 .

f x

2 x 2

y 0

2

2 1 0

2 0

x f x x

  

     

2 2

2 1 0

2 0 2 2 x

x x x x

  

   

   

Ví dụ 3. Cho hàm số bậc ba y f x

 

ax3bx2cx d y g x

 

 f mx

1

, m0 có đồ thị như hình vẽ. Hàm số y g x

 

nghịch biến trên đúng một khoảngcó độ dài bằng 3. Giá trị m

A. 3 . B. 1

2 . C. 2

3. D. 2

5. Hướng dẫn giải

TOANMATH.com Trang 40 Hàm số y g x

 

 f mx

1

nghịch biến trên khoảng có độ dài bằng 3 nên

  

1

0

1

0

g x  mf mx    f mx   trên một khoảng có độ dài bằng 3.

Ta có

 

1

1 0 1 01 2 1

mx x m

f mx mx

x m

 

  

        

 Bảng xét dấu f mx

1

x  1

m

 1

m



1

f mx   0  0 

1

0 1 1;

f mx x

m m

 

      

Yêu cầu của bài toán 1 1 2

3 m 3

m m

 

     Chọn C.

Lưu ý: Từ đồ thị hàm số y f x

 

xác định hàm số y f x

 

y g x

 

f mx

1

kết hợp với phần nhận xét ở ví dụ 1 cho kết quả.

- Hàm số f x

 

đồng biến trên

 

0;2 Hàm số y f mx

1

nghịch biến trên 0 1 2 1 m ; m

 

 

 

  có độ dài bằng 2 3 2

m 3 m   .

Bài toán 3: Tìm khoảng đồng biến, nghịch biến của hàm số y f x

 

, y f u x

   

,

     

yf u xh x … khi biết đồ thị của hàm số y f x

 

Phương pháp giải

TOANMATH.com Trang 41 Bước 1: Tìm đạo hàm của hàm số y f u x

   

,

     

yf u xh x

     

yu x f u x  , yu x f u x

 

.

   

h x

 

Bước 2: Từ đồ thị hàm số y f x

 

xác định

nghiệm phương trình f x

 

0, nghiệm của bất phương trình f x

 

0 và nghiệm của bất phương trình f x

 

0.

Bước 3: Đánh giá các khoảng thỏa mãn 0, 0

y y

Bước 4: Kết luận khoảng đồng biến, nghịch biến của hàm số y f x

 

, y f u x

   

,

     

yf u xh x

Ví dụ: Cho hàm số y f x

 

. Hàm số y f x

 

có đồ thị như hình vẽ.

Hàm số y g x

 

f x

 

2 nghịch biến trên khoảng A.

 ; 1

. B.

1;0

.

C.

 

0;1 . D.

 

1;3 .

Hướng dẫn giải Ta có g x

 

2 .x f x

 

2

Để g nghịch biến thì

   

 

2

2

0 0 0

0 0 x

g x f x

x f x

 

  

    

  



2 2

2 2

0 2

1 1 4

1 0

0 1 2

1 1 4

 

 

 

      

    

  

   

     

x x x x

x xx

x x

Vậy hàm số y f x

 

2 nghịch biến trên các khoảng

 ; 2

;

1;0

 

1; 2 .

Chọn B.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1. Cho hàm số y f x

 

. Đồ thị hàm số y f x

 

như hình vẽ. Hàm số y g x

 

f

3 2 x

nghịch biến trên khoảng

TOANMATH.com Trang 42 A.

 ; 1

. B.

2;

. C.

 

0; 2 . D.

 

1;3 .

Hướng dẫn giải

Từ đồ thị

 

C :y f x f x

   

;    0   x2 5x 2

 (1)

g x

 

 2.f

3 2 x

(2)

Từ (1) và (2) ta có

 

0

3 2

0 3 22 3 25 2 12 52

1

x x

g x f x x x

      

 

           

Vậy hàm số g x

 

nghịch biến trên các khoảng 1 5 2 2;

 

 

  và

 ; 1

.

Chọn A.

Lưu ý: Thông qua đồ thị hàm số y f x

 

 

0 52 x 2

f x x

  

     .

 

0 2 5x 2

f x x

  

      .

Hàm số y f

3 2 x

nghịch biến đánh giá y 2f

3 2 x

0.

Chú ý:

Dựa vào giao điểm của đồ thị hàm số y f x

 

với trục hoành chọn hàm cụ thể thỏa mãn

  

2



2



5

yf x  xxx

 

2 3 2

yfx

    . Lập bảng xét dấu.

Kết luận.

Ví dụ 2. Cho hàm số y f x

 

liên tục trên . Hàm số y f x

 

có đồ thị như hình vẽ. Hàm số

  

1

2019 2018

2018

g xf x   x trên khoảng nào dưới đây?

TOANMATH.com Trang 43 A.

 

2;3 . B.

 

0;1 . C.

1;0

. D.

 

1;2 .

Hướng dẫn giải Ta có g x

 

f x

 1 1

Do đó y 0 f x

  1

1 xx   11 21xx03

 

Vậy hàm số đồng biến trên

1;0

.

Chọn C.

Nhận xét: Hàm số g x có

 

g x

 

f x

 1 1

.

Từ đồ thị hàm số y f x

 

, ta có f x

 

   1 xx 21

 

1 1 2

f x     x .

Ví dụ 3. Cho hai hàm số f x

 

g x

 

có đồ thị như hình vẽ. Biết rằng hai hàm số f

2x1

 

g ax b có cùng khoảng nghịch biến

m n;

, m n, . Khi đó giá trị của biểu thức

4a b

bằng

A. 0 . B. 2. C. 4. D. 3 . Hướng dẫn giải

Hàm số y f x

 

nghịch biến trên khoảng

 

1;3

TOANMATH.com Trang 44 Hàm số y f

2x1

y2f

2x1

Với y 0 2.f

2x  1

0 f

2x   1

0 1 2x    1 3 1 x 2

Vậy hàm số y f

2x1

nghịch biến trên khoảng

 

1;2

Hàm số y g ax b

có đạo hàm ya g ax b.

 

0

. 0 2 2

x b

ax b a

y a g ax b ax b b

x a

  

  

          

Nếu 2

0 b b

a a a

    

Hàm số nghịch biến trên các khoảng 2

; b ; b;

a a

     

   

    (không thỏa mãn).

Nếu 2

0 b b

a a a

    

Hàm số nghịch biến trên khoảng 2

b; b

a a

   

 

 

Do hàm số có cùng khoảng nghịch biến là

 

1;2 nên 2abb 21 2ab 12

ab 42

a a

     

    

  

    

 

.

Vậy 4a b  4. Chọn C.

Bài tập tự luyện dạng 3

Câu 1: Cho hàm số y f x

 

có đạo hàm liên tục trên , dấu của đạo hàm được cho bởi bảng dưới đây.

Hàm số y f

2x2

nghịch biến trên khoảng nào?

x  0 2 

 

f x  0  0 

A.

1;1

. B.

2;

. C.

 

1;2 . D.

 ; 1

.

Câu 2: Cho hàm số y f x

 

có bảng xét dấu của đạo hàm như sau

x  2 1 2 4 

 

f x  0  0  0  0 

Hàm số y 2f x

 

2019 nghịch biến trên khoảng nào trong các khoảng dưới đây?

A.

4;2

. B.

1;2

. C.

 2; 1

. D.

 

2;4 .

Câu 3: Cho hàm số y f x

 

có đạo hàm liên tục trên  và có bảng biến thiên như sau

TOANMATH.com Trang 45 Hàm số y f x

22x

nghịch biến trên khoảng nào dưới đây?

A.

;0

. B.

 

0;1 . C.

2;

. D.

 

1;2 .

Câu 4: Cho hàm số y f x

 

có đạo hàm liên tục trên  và bảng biến thiên của y f x

 

như sau

x  1 1 2 

y  0  0 

y



3

3

3



Hàm số g x

 

f x

 

3x đồng biến trên khoảng nào?

A.

2; 2018 . B.

 

2019; 2

. C.

 

1;2 . D.

1;1

.

Câu 5: Cho hàm số y f x

 

có bảng xét dấu của đạo hàm như sau

x  2 0 1 

 

f x  0  0  0 

Đặt

   

1 3 1 2

3 2

y g x  f xxx . Khẳng định nào dưới đây là đúng?

A. Hàm số y g x

 

đồng biến trên khoảng

;1

.

B. Hàm số y g x

 

đồng biến trên khoảng

 

1; 2 .

C. Hàm số y g x

 

đồng biến trên khoảng

 

0;1 .

D. Hàm số y g x

 

nghịch biến trên khoảng

2;1

.

Câu 6: Cho hàm số y f x

 

liên tục trên  và có bảng xét dấu đạo hàm như sau

x  1 1 3 

 

f x  0   0 

Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để hàm số g x

 

f x m

đồng biến trên khoảng

 

0; 2 ?

A. 3. B. 4. C. 2. D. 1.

Câu 7: Cho hàm số y f x

 

có đạo hàm trên  và có bảng xét dấu như sau

x  2 1 2 4 

 

f x  0  0  0  0 

x  0 2 

y 0  0 

y



1

3



TOANMATH.com Trang 46 Có bao nhiêu giá trị nguyên của m thuộc

0; 2020 để hàm số

g x

 

f x

2 x m

nghịch biến trên khoảng

1;0

?

A. 2017. B. 2018. C. 2016. D. 2015.

Câu 8: Cho hàm số bậc ba y f x

 

có đồ thị như hình vẽ. Hàm số f

3x2

nghịch biến trên khoảng

 ;

. Khi đó giá trị lớn nhất của   là

A. 9. B. 3. C. 6. D. 1.

Câu 9: Cho hàm số y f x

 

ax3bx2cx d có đồ thị dưới đây. Đặt g x

 

f

x2 x 2

Chọn khẳng định đúng trong các khẳng định sau?

A. g x

 

nghịch biến trên khoảng

 

0; 2 .

B. g x

 

đồng biến trên khoảng

1;0

.

C. g x

 

nghịch biến trên khoảng 1 2;0

 

 

 . D. g x

 

đồng biến trên khoảng

 ; 1

.

Câu 10: Cho hàm số y f x

 

có đồ thị như hình dưới đây. Hàm số

 

2019

y  f x đồng biến trên khoảng A.

 

1; 2 .

B.

 

2;3 .

C.

1;0

.

D.

1;1

.

Câu 11: Cho hàm số y f x

 

có đồ thị dưới đây. Số giá trị nguyên của tham số m để hàm số y f x

2 x m

nghịch biến trên

 

0;1

A. 0.

B. 1.

C. 2.

D. 3.

TOANMATH.com Trang 47 Câu 12: Cho hàm số y f x

 

có đạo hàm trên  và có đồ thị hàm f x

 

như hình vẽ dưới đây. Hàm số g x

 

f x

2x

đồng biến trên khoảng nào?

A. 1 2;1

 

 

 . B.

 

1; 2 . C. 1;1

2

 

 

 . D.

 ; 1

.

Câu 13: Cho hàm số y f x

 

. Hàm số y f x

 

có đồ thị như hình vẽ bên. Hàm số y f

1x2

nghịch biến trên khoảng nào dưới đây?

A.

3;

.

B.

3; 1

.

C.

 

1; 3 .

D.

 

0;1 .

Câu 14: Cho hàm số y f x

 

liên tục trên . Biết rằng hàm số y f x

 

có đồ thị như hình vẽ bên.

Hàm số y f x

25

nghịch biến trên khoảng trong các khoảng sau đây?

A.

 ; 3

. B.

 5; 2

.

C. 1 3; 2 2

 

 

 . D.

2;

.

Câu 15: Cho hàm số y f x

 

có đạo hàm trên . Biết đồ thị hàm số y f x

 

như hình vẽ. Gọi S là tập các giá trị nguyên của tham

TOANMATH.com Trang 48 số m thoả mãn m 

2019;2019

sao cho hàm số g x

 

f x m

đồng biến trên khoảng

2;0

. Số

phần tử của tập S là A. 2017.

B. 2019.

C. 2015.

D. 2021.

Câu 16: Cho hàm số y f x

 

có đạo hàm trên  và hình bên dưới là đồ thị của đạo hàm y f x

 

.

Hàm số g x

 

 2f

2x

x2 nghịch biến trên khoảng A.

 3; 2

.

B.

 2; 1

.

C.

1;0

.

D.

 

0; 2 .

Câu 17: Cho hàm số y f x

 

có đồ thị hàm số y f x

 

như hình vẽ. Hàm số

1

2

2 yfxxx nghịch biến trên khoảng

A. 1;3 2

 

 

 . B.

2;0

. C.

3;1

. D.

 

1;3 .

Câu 18: Cho hàm số y f x

 

có đạo hàm trên  thoả

 

2

 

2 0

f   f  và đồ thị của hàm số y f x

 

có dạng như hình bên. Hàm số y

f x

  

2 nghịch biến trên khoảng nào trong các khoảng sau?

A. 3 1;2

 

 

 . B.

1;1

.

C.

 2; 1

. D.

 

1;2 .

TOANMATH.com Trang 49 Câu 19: Cho hàm số y f x

 

. Đồ thị hàm số y f x

 

như hình

bên và f

 

2 f

 

 2 0. Hàm số g x

 

f

3x

2 nghịch biến trên khoảng nào trong các khoảng sau?

A.

2;2

. B.

 

1; 2 .

C.

 

2;5 . D.

5;

.

Câu 20: Cho hàm số y f x

 

có đồ thị hàm số y f

2x

như hình vẽ bên. Hàm số y f x

 

đồng biến trên khoảng nào sau đây?

A.

2;4

. B.

1;3

.

C.

2;1

. D.

 

0;1 .

Câu 21: Cho hàm số y f x

 

có đạo hàm liên tục trên . Đồ thị hàm số

3 5

yfx như hình vẽ. Hàm số y f x

 

nghịch biến trên khoảng nào?

A.

;8

. B. 4;

3

 

 

 . C. 4 4

3 3;

 

 

 . D.

8;10

.

Câu 22: Cho hàm số yf x

 

, hàm số yf x

 

ax3bx2cx d

a b c d, , , 

có đồ thị như hình vẽ. Hàm số g x

 

f f x

  

nghịch biến trên khoảng nào dưới đây?

A.

1;

. B.

 ; 2

. C.

1;0

. D. 3; 3

3 3

 

 

 

 . Câu 23: Cho hàm số yf x

 

có đồ thị f x

 

như hình vẽ

TOANMATH.com Trang 50 Hỏi hàm số g x

 

f x

 1

f

2x

x26x3 đồng biến trên khoảng nào cho dưới đây?

A.

;0

. B.

 

0;3 . C.

 

1;2 . D.

3;

.

Câu 24: Cho hàm số y f x

 

có đồ thị của hàm số y f x

 

như hình vẽ bên. Các giá trị của m để hàm số y f x

  

m1

x đồng biến trên khoảng

 

0;3

A. m4. B. m4. C. m4. D. 0 m 4.

Câu 25: Cho hàm số y f x

 

có đạo hàm liên tục trên  và đồ thị của hàm số y f x

 

như hình vẽ.

TOANMATH.com Trang 51 Đặt

   

1

1

2 2019

g xf x m 2 x m   với m là tham số thực. Gọi S là tập các giá trị nguyên dương của m để hàm số y g x

 

đồng biến trên khoảng

 

5;6 . Tổng các phần tử của S bằng

A. 4. B. 11. C. 14. D. 20.

Dạng 4: Ứng dụng tính đơn điệu vào giải phương trình, bất phương trình