Các dạng bài tập về hàm số I. Lý thuyết
1. Khái niệm hàm số
- Nếu đại lượng y phụ thuộc vào đại lượng thay đổi x sao cho mỗi giá trị của x, ta luôn xác định được chỉ một giá trị của y thì y được gọi là hàm số của x, x là biến số. Ta viết:
y = f(x); y = g(x)…
Ví dụ: y = 2x + 4; y = -3x + 5 là hàm số của y theo x.
Chú ý: Khi x thay đổi mà y không thay đổi thì hàm số y = f(x) là hàm hằng.
2. Điều kiện xác định của hàm số
Điều kiện xác định của hàm số y = f(x) là tất cả các giá trị của x sao cho f(x) có nghĩa.
3. Giá trị của hàm số
Giá trị của hàm số f(x) tại điểm x là 0 y0 =f x
( )
0 . 4. Đồ thị hàm số:Đồ thị hàm số y = f(x) là tập hợp tất cả các điểm M(x; y) trong mặt phẳng tọa độ Oxy sao cho x, y thỏa mãn y = f(x).
5. Hàm số đồng biến, hàm số nghịch biến Cho hàm số y = f(x) có tập xác định là .
- Nếu giá trị của biến x tăng lên mà giá trị y = f(x) tương ứng cũng tăng thì hàm số y = f(x) là hàm số đồng biến trên .
- Nếu giá trị của biến x tăng lên mà giá trị của y = f(x) tương ứng giảm thì hàm số y = f(x) là hàm số nghịch biến trên .
- Nếu x1 x2và f x
( ) ( )
1 f x2 thì hàm số y = f(x) đồng biến trên . - Nếu x1 x2và f x( ) ( )
1 f x2 thì hàm số y = f(x) nghịch biến trên .Để xét tính đồng biến nghịch biến của hàm số ta xét dấu của T, với
( ) ( )
2 12 1
f x f x
T x x
= −
− và x , x1 2
Nếu T < 0 thì hàm số nghịch biến trên . Nếu T > 0 thì hàm số đồng biến trên . II. Các dạng bài và phương pháp giải Dạng 1: Tìm điều kiện xác định của hàm số
Phương pháp giải: Chú ý đến một số biểu thức có điều kiện đặc biệt như căn, phân thức.
Hàm số dạng căn thức y= P(x)có nghĩa khi P(x)0 Hàm số dạng phân thức
( )
( )
y A x
= B x có nghĩa khi B x
( )
0Hàm số dạng phân thức
( ) ( )
y A x B x
= có nghĩa khi B x
( )
0.Ví dụ: Tìm điều kiện xác định của các hàm số sau
a) y 2x 1 3x 5
= −
−
b) 1
y 2x 1
x 2
= + + +
c) 1 3 x
y x 3
+ −
= + .
Lời giải:
a) Hàm số y 2x 1 3x 5
= −
− xác định khi và chỉ khi 3x− 5 0
3x 5
x 5 : 3
x 5
3
Vậy điều kiện xác định của hàm số là 5 x 3.
b) Hàm số 1
y 2x 1
x 2
= + +
+ xác định khi và chỉ khi 2x 1 0
x 2 0
+
+
2x 1
x 2
−
−
x 1: 2 x 2
−
− x 1
2
x 2
−
−
x 1
2
−
Vậy điều kiện xác định của hàm số là 1
x 2
− .
c) Hàm số 1 3 x
y x 3
+ −
= + xác định khi và chỉ khi:
3 x 0 x 3 0
−
+
x 3 x 3
− −
−
x 3
x 3
−
Vậy điều kiện xác định của hàm số là x3và x −3. Dạng 2: Tính giá trị hàm số tại một điểm
Phương pháp giải: Để tính giá trị hàm số y = f(x) tại điểm x ta thay x = 0 x vào y 0
= f(x) được y = 0 f x
( )
0Ví dụ 1: Tính giá trị hàm số a) y = f(x) = x3+3x−2tại x = 1 0 b) y = f(x) = 3x 1+ tại x0 =2.
Lời giải:
a) y = f(x) = x3+3x−2
Thay x = x = 1 vào hàm số ta được: 0
( )
3f 1 = +1 3.1 2− = 1 + 3 – 2 = 2 Vậy với x = 1 thì giá trị hàm số là 2. 0 b) y = f(x) = 3x 1+
Thay x = x0 =2vào hàm số ta được:
( )
f 2 = 3.2 1+ = 7
Vậy với x0 =2 thì giá trị hàm số là 7 .
Ví dụ 2: Tìm m để hàm số y = f(x) = 3 x 1+ +mx2 −2x+3có f(3) = f(-1) với m là tham số.
Lời giải:
Thay x = 3 ta có:
( )
2f 3 =3 3 1+ +m.3 −2.3 3+
f 3
( )
= +6 9m− +6 3 f 3
( )
=9m+3Thay x = -1 ta có:
( ) ( )
2( )
f − =1 3 − + +1 1 m. −1 −2. − +1 3
( )
f 1 0 m 2 3
− = + + +
( )
f 1 m 5
− = +
Vì f(3) = f(-1) nên ta có:
9m + 3 = m + 5
9m – m = 5 – 3
8m = 2
m = 2 : 8
m =1 4 Vậy m =1
4thì f(3) = f(-1).
Dạng 3: Biểu diễn tọa độ một điểm trên hệ trục tọa độ Oxy Phương pháp giải: Biểu diễn điểm M x ; y
(
0 0)
Bước 1: Xác định x sau đó vẽ một đường thẳng song song với Oy đi qua 0 x 0 Bước 2: Xác định y sau đó vẽ một đường thẳng song song với Ox đi qua 0 y 0 Bước 3: Tọa độ điểm M chính là giao của hai đường thẳng trên.
Ví dụ 1: Biểu diễn các điểm sau trên hệ trục tọa độ:
( )
A 2;3 ; 1
B ; 2
2
−
; C
(
−3;2)
Lời giải:
Ví dụ 2: Trong các điểm M(1; -1); N(2; 0), P(-2; 2) điểm nào thuộc đồ thị hàm số 1 2
y x
= 2
Lời giải:
- Xét điểm M(1; -1) có x = 1 và y = -1 Thay x = 1 vào hàm số ta được 1 2
y .1
= 2 1
= 2 −1 Vậy M không thuộc đồ thị hàm số
- Xét điểm N(2; 0) có x = 2; y = 0
Thay x = 2 vào hàm số ta được 1 2 1
y .2 .4 2 0
2 2
= = =
Vậy điểm N không thuộc đồ thị hàm số - Xét điểm P(-2; 2) có x = -2; y = 2
Thay x = -2 vào hàm số ta được y 1.
( )
2 2 1.4 22 2
= − = =
Vậy điểm P thuộc đồ thị hàm số.
Dạng 4: Xét sự đồng biến, nghịch biến của hàm số
Phương pháp giải: Để xét tính đồng biến nghịch biến của hàm số ta xét dấu của T, với
( ) ( )
2 12 1
f x f x
T x x
= −
− và x , x1 2
Nếu T < 0 thì hàm số nghịch biến trên . Nếu T > 0 thì hàm số đồng biến trên .
Ví dụ : Xét tính đồng biến, nghịch biến của hàm số sau a) y = f(x) = 3x + 1
b) y = f(x) = -6x – 3.
Lời giải:
a) Tập xác định của hàm số là Với x , x1 2 ta có:
( )
1 1f x =3x +1
( )
2 2f x =3x +1
Xét
( ) ( )
2 12 1
f x f x
T x x
= −
−
(
2) (
1)
2 1
3x 1 3x 1
x x
+ − +
= −
2 1
2 1
3x 1 3x 1
x x
+ − −
= −
2 1
2 1
3x 3x
x x
= −
−
(
2 1)
2 1
3 x x
3 0
x x
= − =
−
Vậy hàm số đã cho đồng biến trên . b) Tập xác định của hàm số là
Với x , x1 2 ta có:
( )
1 1f x = −6x −3
( )
2 2f x = −6x −3
Xét
( ) ( )
2 12 1
f x f x
T x x
= −
−
(
2) (
1)
2 1
6x 3 6x 3
x x
− − − − −
= −
2 1
2 1
6x 3 6x 3
x x
− − + +
= −
2 1
2 1
6x 6x
x x
− +
= −
(
2 1)
2 1
6 x x
6 0
x x
− −
= = −
−
Vậy hàm số đã xét nghịch biến trên . III. Bài tập tự luyện
Bài 1: Tìm điều kiện xác định của các hàm số sau:
a) y=3x 1+ b) y 3x 2
x 1
= −
−
c) x 2
y 3x 3
= +
−
d) 1
y 4x 1 2x
= + − + x. Bài 2: Tính giá trị hàm số
a) y 3x 2 2x 1
= +
+ tại x = 5
b) 1
y 4x 1 6x
x 3
= + − +
+ tại x = 0 c)
x2 2x 1
y 3x 3
+ −
= + tại x = 5 d) y=3x3 +2x−5tại x = 2.
Bài 3: Tìm m để hàm số sau xác định với mọi x a) y= m 1x+ +3
b)
x2 3x 1
y mx 5
− −
= + .
Bài 4: Cho các điểm M(-1; 2); N(0; -3); P(4; 2) a) Biểu diễn các điểm trên cùng một hệ trục tọa độ.
b) Trong các điểm đã cho, điểm nào thuộc hàm số 2 1
y 2x x 3
= +2 − .
Bài 5: Trên cùng một mặt phẳng tọa độ cho ta giác ABC, biết A(2; 5); B(-1; 1);
C(3; 1).
a) Vẽ tam giác ABC trên hệ trục tọa độ.
b) Tính diện tích tam giác ABC.
Bài 6: Xét tính đồng biến, nghịch biến của các hàm số sau a) y=5x 1−
b) 1
y x 3
2
= − +
c) 2
y x 3a
= 3 + với a là tham số.
Bài 7: Chứng minh
a) y=2x−5luôn đồng biến trên . b) 2x 1
y 3
= +
− luôn nghịch biến trên .
c) y= a2 +1.x+ −3 aluôn đồng biến trên .
Bài 8: Tìm m để hàm số y=f x
( )
= x 1− +mx+2(với m là tham số) thỏa mãn( ) ( )
f 5 2 3− =f 2 .
Bài 9: Cho tứ giác ABCD có A(-1; 2); B(-3; 0); C(2; 0); D(2; 2) a) Vẽ tứ giác ABCD trên hệ trục tọa độ
b) Coi độ dài mỗi đơn vị trên các trục Ox; Oy là 1cm. Tính diện tích tứ giác ABCD.
Bài 10: Tìm m để hàm số y=f x