1
2 PHẦN A - CÁC DẠNG TOÁN VỀ HÀM ẨN LIÊN QUAN ĐẾN BÀI TOÁN XÉT TÍNH ĐƠN
ĐIỆU CỦA HÀM SỐ
y f x PHẦN 1: Biết đặc điểm của hàm số
Dạng toán 1. Các bài toán về tính đơn điệu của hàm ẩn bậc 2 (dành cho khối 10)
Câu 1.Cho parabol
P : y f x
ax2bx c , a0 biết:
P đi qua M(4;3),
P cắt Oxtại N(3; 0)và Q sao cho INQ có diện tích bằng 1 đồng thời hoành độ điểm Q nhỏ hơn 3. Khi đó hàm số f
2x1
đồng biến trên khoảng nào sau đây A. 1;
2
. B.
0; 2 .
C.
5;7 .
D.
; 2
.Lời giải Chọn C
Vì
P đi qua M(4;3)nên 3 16 a4b c (1)Mặt khác
P cắt Oxtại N(3; 0)suy ra 09a3b c (2),
P cắt Oxtại Qnên Q t
;0 ,
t3Theo định lý Viét ta có 3 3 t b
a t c
a
Ta có 1 .
INQ 2
S IH NQvới Hlà hình chiếu của ;
2 4
I b
a a
lên trục hoành
Do IH 4
a
, NQ 3 tnên 1 1 . 3
12 4
S INQ t
a
2 2
3 3
2 2 8
3 3 3 3
2 4
b c t
t t t t
a a a a a
(3)
Từ (1) và (2) ta có 7a b 3 b 3 7a suy ra 3 3 7 1 4 3
a t
t a a
Thay vào (3) ta có
3 8 4
3 23 3 27 73 49 0 1
3
t t t t t t
Suy ra a 1 b 4 c 3.
Vậy
P cần tìm là y f x
x24x3.Khi đó f
2x1
2x1
24 2
x1
3 4x212x8Hàm số đồng biến trên khoảng 3; 2
.
Câu 2.Cho hai hàm số bậc hai y f x y( ), g x( )thỏa mãn f x( ) 3 (2 f x)4x210x10; (0) 9; (1) 10; ( 1) 4
g g g . Biết rằng hai đồ thi hàm số y f x y( ), g x( )cắt nhau tại hai điểm phân biệt là A B, . Đường thẳng dvuông góc với AB tạo với hai trục tọa độ một tam giác có diện tích bằng 36.
Hỏi điểm nào dưới đây thuộc đường thẳng d?
A. M
2;1
B. N
1;9
C. P
1; 4
D. Q
3;5
Lời giải Chọn B
Gọi hàm số f x( )ax2bxcta có f x( ) 3 (2 f x)4x210x10
2 2 2
3 (2 ) (2 ) 4 10 10
ax bx c a x b x c x x
3
2
1 1
2 12 10 1 ( ) 1
12 6 4 10 1
a a
b a b f x x x
a b c c
.
Gọi hàm số g x( )mx2nxpta có g(0)9; (1)g 10; ( 1)g 4ra hệ giải được
2; 3; 9 ( ) 2 2 3 9
m n p g x x x .
Khi đó tọa độ hai điểm A, B thỏa mãn hệ phương trình
2 2
2 2
1 2 2 2 2
3 11
2 3 9 2 3 9
y x x y x x
y x
y x x y x x
Do đó đường thẳng AB: 1 11 : 3
3 3
y x d y xk. Đường thẳng dcắt hai trục tọa độ tại
0;
; ;03 E k Fk
. Diện tích tam giác OEF là 1 6 6
2 3
k k k
Vậy phương trình đường thẳng d là: d y: 3x6, y-3 - 6x . Chọn đáp án B
Câu 3.Biết đồ thị hàm số bậc hai yax2bxc a ( 0)có điểm chung duy nhất với y 2, 5và cắt đường thẳng y2 tại hai điểm có hoành độ lần lượt là 1và 5 . Tính P a b c.
A. 1. B. 0 . C. 1. D. 2.
Lời giải Chọn D
Gọi (P): yax2bx c a ,
0
.Ta có:
+)
P đi qua hai điểm
1; 2 ; 5;2
nên ta có 2 425 5 2 2 5
a b c b a
a b c c a
+)
P có một điểm chung với đường thẳng y 2, 5nên
2
2 2
4 1
2, 5 2, 5 16 4 2 5 10 36 18 0 .
4 4 2
b ac
a a a a a a a
a a
Do đó: 2; 1. b c 2
Dạng toán 2. Dạng toán có thể tìm được biểu thức cụ thể của hàm số y f x
trong bài toán không chứa tham số.Câu 4.Cho hàm số y f x
liên tục trên thỏa mãn f
1 0 và
6 3 4 2 2, .f x x f x x x x x
Hàm số g x
f x
2x2 đồng biến trên khoảng A.
1;3 .
B. 0;13
. C. 1;1 3
. D.
1;
.Lời giải Chọn C
Ta có f x
x f x
x6 3x42x2
f x
2x f x.
x63x42x2 0Đặt t f x
ta được phương trình t2x t. x63x4 2x2 0 Ta có x2 4
x63x42x2
4x612x49x2
2x33x
2Vậy
3
3
3
3
2 3
2 2
2 3
2
x x x
t x x
x x x
t x x
. Suy ra
3 3
2
f x x x
f x x x
Do f
1 0 nên f x
x3x.4 Ta có
3 2 2 '
3 2 4 1 0 1 1.g x x x x g x x x 3x
Câu 5.Cho đa thức f x
hệ số thực và thỏa điều kiện 2f x
f
1x
x2, x R. Hàm số
23 . 4 1
y x f x x x đồng biến trên
A. R\
1 . B. (0;). C. R. D. (; 0).Lời giải Chọn C
Từ giả thiết, thay x bởi x1 ta được 2f
1x
f x
x1 .
2Khi đó ta có
2
2 2
2 1
3 2 1.
2 1 2 1
f x f x x
f x x x
f x f x x x
Suy ra yx33x23x 1 y3x26x 3 0, x R. Nên hàm số đồng biến trên R.
Câu 6.Cho hàm số f x
có đạo hàm liên tục trên
1;1
và thỏa f
1 0,
f
x
24f x
8x216x8. Hàm số
1 3 2 3g x f x 3x x đồng biến trên khoảng nào?
A.
1; 2
. B.
0;3 .
C.
0; 2 .
D.
2;2
.Lời giải Chọn C
Chọn f x
ax2bx c
a0
(lý do: vế phải là hàm đa thức bậc hai).
2f x ax b
.
Ta có:
f
x
24f x
8x216x8
2ax b
24
ax2bx c
8x216x8
4a2 4a x
2
4ab 4b x
b2 4c 8x2 16x 8
Đồng nhất 2 vế ta được:
2
2
4 4 8
4 4 16
4 8
a a
ab b
b c
1 2 3 a b c
hoặc
2 4 6 a b c
. Do f
1 0 a b c 0a1, b2 và c 3.Vậy f x
x22x3
1 3 2 '
2 2 '
0 02 3
g x x x g x x x g x x
x
.
Ta có bảng biến thiên
x 0 2
'
g x 0 0
Vậy hàm số đồng biến trên khoảng
0; 2
.Câu 7.Cho hàm số y f x
ax3bx2cx d có đồ thị như hình bên. Đặt g x
f
x2 x 2
. Chọnkhẳng định đúng trong các khẳng định sau
5 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
.Lời giải Chọn C
Hàm số y f x
ax3bx2cx d ; f
x 3ax22bx c , có đồ thị như hình vẽ.Do đó x 0 d 4; x28a4b2cd 0; f
2 0 12a4b c 0; f
0 0 c 0.Tìm được a1;b 3;c0;d 4 và hàm số yx33x24. Ta có g x
f
x2 x 2
x2 x 2
33
x2 x 2
4
3
2 1
2 2 3 2
1
3 2
1
1 2 2 12 2
g x x x x x x x x
;
1 2
0 1
2 x
g x x
x
.
Bảng xét dấu của hàm yg x
:x
yy
1
0
0 0
1/ 2 2
4 4
7 7 10 8
Vậy yg x
nghịch biến trên khoảng 1; 0 2
.
Câu 8.Cho hàm số y f x
liên tục trên có f
2 0. Đồ thị hàm số y f '
x như hình vẽKhẳng định nào sau đây đúng?
A. Hàm số y f
1x2
nghịch biến trên
; 2
.B. Hàm số y f
1x2
đồng biến trên
; 2
.O x
y
2 4
6 C. Hàm số y f
1x2
nghịch biến trên
1;0
.D. Giá trị nhỏ nhất của hàm số là f
2
.Lời giải Chọn A
Ta có bảng biến thiên của hàm số y f x
Ta có f
2
0;1x2 1 f
1x2
0. x
1 2 ' 0 2;1 3; 3
0 ' ; 2 ; 3 3;
t x f t t x
f t t x
2 2 2
2
4 '
1 ' 1 xf t f t
g x f x g x f x
f t
Dạng toán 3. Dạng toán có thể tìm được biểu thức cụ thể của hàm số y f x
trong bài toán chứa tham số.Câu 9.Cho hàm số , có đồ thị là . Biết rằng đồ thị
đi qua gốc tọa độ và có đồ thị hàm số cho bởi hình vẽ
Tính giá trị .
A. . B. . C. . D. .
Lời giải Chọn A
Do là hàm số bậc ba nên là hàm số bậc hai.
Dựa vào đồ thị hàm số thì có dạng với . Đồ thị đi qua điểm
nên vậy .
Vậy .
3 2y f x ax bx cxd
a b c d, , , ,a0
C
C y f
x
4
2H f f 58
H H 51 H 45 H 64
f x f
x
f x f
x f
x ax21 a0 A
1; 4
3
a f
x 3x21
4 4
2
2 2
4 2 d 3 1 d 58
H f f
f x x
x xO x
y
1
1 4
1
7 Câu 10.Cho hàm số f x
ax4bx3cx2dx m , (với a b c d m, , , , ). Hàm số y f
x có đồ thịnhư hình vẽ bên dưới:
Tập nghiệm của phương trình f x
48ax m có số phần tử là:A. 1. B. 2 . C. 3 . D. 4 .
Lời giải Chọn B
Ta có f
x 4ax33bx22cx d
1 .Dựa vào đồ thị ta có f
x a x
1 4
x5
x3
4ax313ax22ax15a
2 và a0.Từ
1 và
2 suy ra 13b 3 a, c a và d 15a. Khi đó:
48f x ax m ax4bx3cx2dx48ax
4 13 3 2 63 0 a x 3 x x x
4 3 2
3x 13x 3x 189x 0
0
3 x x
.
Vậy tập nghiệm của phương trình f x
48ax m là S
0;3 .Câu 11.Cho hàm số f x
x4bx3cx2dx m , (với a b c d m, , , , ). Hàm số y f
x có đồ thị như hình vẽ bên dưới:Biết rằng phương trình f x
nx m có 4 nghiệm phân biệt. Tìm số các giá trị nguyên của n.A. 15 . B. 14 . C. 3 . D. 4 .
Lời giải Chọn B
Ta có f
x 4x33bx22cx d
1 .Dựa vào đồ thị ta có f
x x1 4
x5
x3
4x313x22x15Từ
1 và
2 suy ra 13b 3 , c 1 và d 15. Khi đó:
8
f x nx m x4bx3cx2dxnx
4 3 2 3 2
13 0
15 13
3 15 (*)
3 x
x x x x nx
x x x n
Phương trình f x
nx m có 4 nghiệm phân biệt khi và chỉ khi phương trình (*)có 3 nghiệm phân biệt khác 0Xét hàm số ( ) 3 13 2 15 g x x 3 x x
' 2
26 3
( ) 3 1 0 1
3 9
x
g x x x
x
Ta có bảng biến thiên:
Từ bảng biến thiên ta có phương trình (*)có 3 nghiệm phân biệt khác 0 biệt khi và chỉ khi
1; 2;...; 14
n
Câu 12.Cho hàm số y f x
, hàm số f
x x3ax2bx c a b c
, ,
có đồ thị như hình vẽHàm số g x
f
f
x
nghịch biến trên khoảng nào dưới đây?A.
1;
. B.
; 2
. C.
1;0
. D. 3; 33 3
. Lời giải
Chọn B
Vì các điểm
1;0 , 0;0 , 1;0
thuộc đồ thị hàm số y f
x nên ta có hệ:
3
21 0 0
0 1 '' 3 1
1 0 0
a b c a
c b f x x x f x x
a b c c
Ta có: g x
f f
x
g x
f
f
x
. ''f
x9
Xét
3 3
3 2
3 2
0
0 ' . 0 3 1 0 1
1
3 1 0
x x x x
g x g x f f x f x f x x x
x x x
1
0 1, 325
1, 325 3 3 x x x x x
Bảng biến thiên
Dựa vào bảng biến thiên g x
nghịch biến trên
; 2
Dạng toán 4. Biết đặc điểm của hàm số hoặc đồ thị, hoặc BBT hoặc đạo hàm của hàm f x
, xét sự biến thiên của hàm y f
x
; y f
f x
,...y f
f
f...
x
trong bài toán không chứa tham số Câu 13.Cho hàm số y f x
có đạo hàm trên và có đồ thị hàm f
x như hình vẽ dưới đây. Hàm số
2
g x f x x đồng biến trên khoảng nào?
A. 1;1 2
. B.
1; 2 .
C. 1;12
. D.
; 1
.Lời giải Chọn C
2
g x f x x g x
2x1
f
x2x
.
2 2
2
1
1 2
2 0
2 1 0
0 0 1
0 2 1
2 x
x x
x
g x x x x
f x x
x x x
x
.
10 Từ đồ thị f
x ta có
2
0 2 2 21
f x x x x x
x
, Xét dấu g x
:Từ bảng xét dấu ta có hàm số g x
đồng biến trên khoảng 1;1 2
.
Câu 14.Cho hàm số y f x
. Hàm số y f
x có đồ thị như hình vẽ bên. Hàm số y f
1x2
nghịchbiến trên khoảng nào dưới đây?
A.
3;
. B.
3; 1
. C.
1; 3
. D.
0;1
.Lời giải Chọn C
Ta có yf
1x2
2 .x f
1x2
22
0 0
0 1 2 1
1 4 3
x x
y x x
x x
. Mặt khác ta có
1 2
0 2 1 2 4 3 11 3
f x x x
x
. Ta có bảng xét dấu:
Vậy hàm số y f
1x2
nghịch biến trên khoảng
1; 3 .
11 Câu 15.Cho hàm số y f x
có đạo hàm f
x x2
x2028
x2023
2. Khi đó hàm số
2
( ) 2019
yg x f x đồng biến trên khoảng nào trong các khoảng dưới đây?
A.
2;2
. B.
0;3 .
C.
3;0
. D.
2;
.Lời giải Chọn C
Ta có yg x( ) f x
22019
yg x( )
x22019
f
x22019
2 .x f
x22019
.Mặt khác f
x x2
x2028
x2023
2. Nên suy ra:
2 2
2 2 2 2
2 2 2 2 2
2 2 2 2
( ) 2 . 2019 2 . 2019 2019 2038 2019 2023
2 . 2019 9 4 2 . 2019 3 3 2 2
y g x x f x x x x x
x x x x x x x x x x
.
2
2
2
20 ( )
3 ( )
2 . 2019 3 3 2 2 0 3 ( )
2 ( 2)
2 ( 2)
x nghiem don x nghiem don
y x x x x x x x nghiem don
x nghiem boi x nghiem boi
Ta có bảng biến thiên sau:
Từ bảng biến thiên suy ra hàm số yg x( ) f x
22019
đồng biến trên khoảng
3;0
và
3;
.Câu 16.Cho hàm số y f x
liên tục trên . Biết rằng hàm số y f
x có đồ thị như hình vẽ bên dưới:Hàm số y f x
2 5
đồng biến trên khoảng nào trong các khoảng sau đây?A.
; 3
. B.
5; 2
. C. 1 3;2 2
. D.
2;
.Lời giải Chọn C
Xét hàm số y f x
25
Ta có y2 .x f
x25
12
2 2
2 2
2 2
0 0
0 ( 3)
5 5 0
0 3
5 2 3
5 3 8 2 2
x x
x nghiem boi
x x
y x
x x
x x x
.
Ta lại có: khi x 3 f
x 0 suy ra: x2 5 3 x2 2 f
x25
02 .x f
x25
0Từ đó ta có bảng biến thiên:
Từ bảng xét dấu ta có hàm số đồng biến trên các khoảng
2 2; 3 ; 0; 3 ; 2 2;
. Mà 1 32 2;
0; 3
.
Dạng toán 5. Biết đặc điểm của hàm số hoặc BBT, hoặc BBT hoặc đạo hàm của hàm f x
, xét sự biến thiên của hàm y f
f x
,...y f
f
f...
x
trong bài toán chứa tham số.Câu 17.Cho hàm số y f x
có đạo hàm trên . Biết đồ thị hàm số y f '
x như hình vẽ.Biết S là tập tất cả các giá trị nguyên của tham 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 làA. 2017 . B. 2019 . C. 2015 . D. 2021 .
Lời giải Chọn C
Ta có g x'
f '
x m
.Suy ra '
0 1 12 2
x m x m
g x x m x m
.
Do đó từ đồ thị hàm số y f '
x suy ra g x'
0 f '
x m
0 x m 2 xm2.Hàm số g x
f x m
đồng biến trên khoảng
2;0
khi và chỉ khi g x'
0, x
2;0
2 2 4
m m
.
Mà tham số m
2019;2019
và là gía trị nguyên thoả mãn m 4 nênm
2018; 2017;...; 5; 4
. Vậy tập S có 2015 phần tử.13 Câu 18.Cho hàm số y f x
có đạo hàm f
x x2
x2
x2mx5
với x . Số giá trị nguyên âm của m để hàm số g x
f x
2 x 2
đồng biến trên
1;
làA. 3 . B. 4 . C. 5 . D. 7 .
Lời giải Chọn B
Ta có g x
2x1
f
x2 x 2
.Hàm số đồng biến trên
1;
khi
2x1
f
x2 x 2
0, x
1;
2 2
0f x x
, x
1;
x2 x 2
2 x2x
x2 x 2
2 m x
2 x 2
50,
1;
x
1 .Đặt t x2 x 2 với t0, do x
1;
.
1 t2
t2
t2mt5
0, t 0 t2 mt 5 0, t 0 m t 5t
, t 0 2 5 4, 47
m .
Do m nguyên âm nên m
4; 3; 2; 1
.Câu 19.Cho hàm số f x có đạo hàm trên
là f
x x1
x3
. Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m thuộc đoạn
10; 20
để hàm số y f x
23xm
đồng biến trên khoảng
0; 2 .
A. 18 . B. 17 . C. 16 . D. 20 .
Lời giải Chọn A
Ta có y f
x23xm
2x3
f
x23xm
.Theo đề bài ta có: f
x x1
x3
suy ra
0 31 f x x
x
và f
x 0 3 x 1.Hàm số đồng biến trên khoảng
0; 2 khi
y 0, x
0; 2
2x 3
f
x2 3x m
0, x
0; 2
.
Do x
0; 2
nên 2x 3 0, x
0;2
. Do đó, ta có:
2 2
2
2 2
3 3 3 3
0, 0; 2 3 0
3 1 3 1
x x m m x x
y x f x x m
x x m m x x
2 0;2
2 0;2
max 3 3
13
min 3 1 1
m x x
m
m x x m
.
Do m
10; 20
, m nên có 18 giá trị nguyên của m thỏa yêu cầu đề bài.Dạng toán 6. Biết đặc điểm của hàm số hoặc BBT, hoặc đồ thị, hoặc đạo hàm của hàm f x
, xét sự biến thiên của hàm yln
f x
,yef x , sin f x c
, os f
x ... trong bài toán không chứa tham sốCâu 20.Cho hàm số f x
có bảng xét dấu đạo hàm như sauHàm số ye3f2x13f2x đồng biến trên khoảng nào dưới đây?
14 A.
1;
. B.
1;3
. C.
; 2
. D.
2;1
.Lời giải Chọn D
Ta có : y 3f
2x e
. 3f2x1 f
2x
.3f2x.ln 3 f
2x
. 3
e3f2x13f2x.ln 3
.
0 2 0 2 0
y f x f x 2 1 3
1 2 4 2 1
x x
x x
. Câu 21.Cho hàm số y f x
liên tục trên và có đồ thị như hình vẽ bên.Hỏi hàm số yg x
e2017f x 202020182019f x 2020 nghịch biến trên khoảng nào sau đây?A.
2016; 2018 .
B.
2017; 2019 .
C.
2018; 2020 .
D.
2021; 2023 .
Lời giải Chọn C
+) Xét hàm số yg x
e2017f x 202020182019f x 2020 xác định và liên tục trên . Ta có
2017 2020 2018
2019 2020' 2017 ' 2020 f x 2019 ln ' 2020 f x
g x f x e f x
2017 2020 2018 2019 2020' ' 2020 2017 f x 2019 f x ln , .
g x f x e x +) Do 2017e2017f x 2020201820192019f x 2020ln 0, x nên
' 0 ' 2020 0.
g x f x
Hơn nữa từ đồ thị của hàm số y f x
, ta thấy hàm số y f x
nghịch biến trên mỗi khoảng
0; 2 và
4;
, suy ra f '
x 0, x
0; 2
4;
.Khi đó bất phương trình '
2020
0 0 2018 2 2018 2020.2018 4 2022
x x
f x
x x
+) Vậy g x'
0, x
2018; 2020
2022;
. Khi đó hàm số y g x
nghịch biến trên mỗi khoảng
2018; 2020 và
2022;
.Câu 22.Cho hàm số y f x
có đạo hàm trên và hàm f
x có đồ thị như hình vẽ.15 Hàm số g x
20182019 2 f x 2f2 xf3 x nghịch biến trên khoảng nào dưới đây?A.
2;0
. B.
0;1 .
C.
1; 2 .
D.
2;3 .
Lời giải Chọn D
Xét g x
f
x . 3 f2
x 4f x
2 .2018 2019 2 f x 2f2 xf3 x.ln 2018Có
1
0 0 0
1 2 x
g x f x x
x x
, trong đó x1 là nghiệm kép.
Bảng xét dấu của g x
:Từ bảng, suy ra hàm số nghịch biến trên
2;3 , do
2;3
2;
.Câu 23.Cho hàm số y f x
có đạo hàm liên tục trên và có đồ thị y f '
x như hình vẽ sauHỏi đồ thị hàm số g x
f e
3f x 12f x
nghịch biến trên khoảng nào sau đây?A.
; 5 .
B. 3; 7 .4
C.
1;
. D.
3; 1 .
Lời giải Chọn A
Ta có:
x y
2
-1 O 1
16
3 1 3 1
3 1 3 1
' 3 ' . 2 . ' .ln 2 . ' 2
' . 3. 2 .ln 2 . ' 2
f x f x f x f x
f x f x f x f x
g x f x e f x f e
f x e f e
' 0.
ycbtg x Mà ta thấy rằng:
3 1
3 1
3 1
3 1
3. 2 .ln 2 0
3. 2 .ln 2 0
' 2 0
2 0
f x f x
f x f x
f x f x
f x f x
e e
f e e
Suy ra
0 0
5
' 0 ' 0 7
1 3;
4 x
g x f x
x x x
Vậy hàm số g x
nghịch biến trên
; 5
.Câu 24.Cho hàm số y f
x1
có đồ thị như hình vẽ.Hàm số y2 ( ) 4f x x đồng biến trên khoảng
A.
;0