Phương pháp giải
Bước 1: Tìm tập xác định của hàm số.
Bước 2: Tính đạo hàm y’, thiết lập phương trình y’=f’(x)=0 (1)
Bước 3: Hàm số có cực đại, cực tiểu Phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt x1, x2
Bước 4: Để xác định phương trình đường thẳng qua các điểm cực đại và cực tiểu của đồ thị hàm số ta thực hiện như sau:
Thực hiện phép chia y cho y’ ta được: y = y’.g(x) + h(x).
Gọi (x1; y1), (x2; y2) là toạ độ các điểm cực đại, cực tiểu của đồ thị hàm số y= f(x) thì y’(x1)= 0 và y’(x2)=0. Do đó :
y1=f(x1)=y’(x1).g(x1) + h(x1) = h(x1)
y2=f(x2)=y’(x2).g(x2) + h(x2) = h(x2)
Toạ độ các điểm cực đại, cực tiểu của đồ thị hàm số cùng thoả mãn phương trình y = h(x) ( h(x) là hàm bậc nhất của biến số x).
Vậy phương trình đường thẳng qua các điểm cực đại và cực tiểu của đồ thị hàm số có dạng y = h(x).
ị hàm số. Dạng 2: Tìm điều kiện để hàm số có cực trị Vấn đề 1: Tìm điều kiện để hàm số có cực trị. Phương pháp giải Ta có: Tập xác định: D = R. Đạo hàm: (*) a, Hàm số không có cực trị y’ không đổi dấu b, Hàm số có cực trị c, Hàm số có cực đại, cực tiểu phương trình (*) có hai nghiệm phân biệt Bài 3: Cho hàm số . Tìm m để hàm số có cực trị. Lời giải Tập xác định: D = R. y’ = mx2 -2(m-1)x + 3(m-2) y’=0 mx2 -2(m-1)x + 3(m-2) = 0 (1) *) Nếu m = 0 thì (1) 2x - 6 = 0 x =3. Vì qua x = 3, y’đổi dấu nên hàm số đạt cực trị tại x = 3. *) Nếu m thì hàm số có cực trị phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt Bài 4: Cho hàm số . Chứng minh rằng với mọi m hàm số đã cho luôn có cực đại và cực tiểu, đồng thời chứng minh rằng khi m thay đổi các điểm cực đại, cực tiểu của đồ thị hàm số luôn chạy trên hai đường thẳng cố định. Lời giải Tập xác định: D = R. y’ = 3x2 + 6mx + 3(m2-1)y’=0 3x2 + 6mx + 3(m2-1) = 0 Bảng biến thiên x -m-1 -m+1 y’ + 0 - 0 + y 2 -2 Vậy với mọi m thì hàm số luôn có cực đại, cực tiểu và: Điểm là điểm cực đại của đồ thị hàm số. Điểm là điểm cực tiểu của đồ thị hàm số. Khi m thay đổi: luôn chạy trên đường thẳng cố định y=2 luôn chạy trên đường thẳng cố định y=-2 Vấn đề 2: Tìm điều kiện để hàm số có cực trị. Phương pháp giải Ta có: Tập xác định: D = R. Đạo hàm: a, Hàm số chỉ có một cực trị phương trình y’ = 0 có một nghiệm b, Hàm số có ba cực trị phương trình y’ = 0 có ba nghiệm phân biệt Bài 5: Cho hàm số: . Tìm m để hàm số có ba điểm cực trị. Lời giải Tập xác định: D = R. y’= 4mx3+2(m2-9)x=2x(2mx2+m2-9) y’=0 Hàm số có ba cực trị phương trình y’ = 0 có ba điểm phân biệt (Khi đó y’ đổi dấu khi qua các nghiệm) phương trình 2mx2+m2-9=0 có hai nghiệm phân biệt khác 0 Vậy hàm số có ba điểm cực trị Bài 6: Cho hàm số: ( m là tham số). Xác định m để hàm số có đúng một điểm cực trị. Lời giải Tập xác định: D = R. Để hàm số có đúng một cực trị thì phương trình y’=0 có đúng một nghiệm *) Nếu m=1 thì y’= - 2x y’ =0 có đúng một nghiệm và y’ đổi dấu khi x qua x= 0. Vậy hàm số có đúng một điểm cực trị. *) Nếu m1 thì y’=0 Để phương trình y’=0 có đúng 1 cực trị thì Vậy với m0 hoặc m1 thì hàm số có đúng một cực trị. Vấn đề 3: Cho hàm số (a’0). Tìm điều kiện để hàm số có cực trị. Phương pháp chung Ta có: Tập xác định: a, Hàm số không có cực trị Nếu c’= 0 thì hàm số trở thành hàm số vì vậy hàm số không có cực trị. Nếu c’0 thì hàm số không có cực trị b, Hàm số có hai cực trị PT (*) có hai nghiệm phân biệt khác Bài 7: Cho hàm số . Tìm tất cả các giá trị của m để hàm số có cực đại và cực tiểu. Lời giải Tập xác định: D=R\{-1} Ta có: Hàm số có điểm cực đại, điểm cực tiểu Phương trình f’(x)=0 có hai nghiệm phân biệt khác -1 phương trình có hai nghiệm phân biệt khác -1 Dạng 3: Lập phương trình đường thẳng qua các điểm cực trị của đồ thị hàm số Vấn đề 4: Viết phương trình đường thẳng đi qua các điểm cực đại và cực tiểu của đồ thị hàm số. Phương pháp giải Bước 1: Tìm tập xác định của hàm số. Bước 2: Tính đạo hàm y’, thiết lập phương trình y’=f’(x)=0 (1) Bước 3: Hàm số có cực đại, cực tiểuPhương trình (1) có hai nghiệm phân biệt x1, x2 Bước 4: Để xác định phương trình đường thẳng qua các điểm cực đại và cực tiểu của đồ thị hàm số ta thực hiện như sau: Thực hiện phép chia y cho y’ ta được: y = y’.g(x) + h(x). Gọi (x1; y1), (x2; y2) là toạ độ các điểm cực đại, cực tiểu của đồ thị hàm số y= f(x) thì y’(x1)= 0 và y’(x2)=0. Do đó : y1=f(x1)=y’(x1).g(x1) + h(x1) = h(x1) y2=f(x2)=y’(x2).g(x2) + h(x2) = h(x2) Toạ độ các điểm cực đại, cực tiểu của đồ thị hàm số cùng thoả mãn phương trình y = h(x) ( h(x) là hàm bậc nhất của biến số x). Vậy phương trình đường thẳng qua các điểm cực đại và cực tiểu của đồ thị hàm số có dạng y = h(x). *Chú ý: Có thể viết phương trình đường thẳng qua hai điểm cực trị bằng cách xác định toạ độ hai điểm cực trị rồi viết phương trình đường thẳng qua hai điểm đó. Bài 8: Cho hàm số . Viết phương trình đường thẳng đi qua hai điểm cực trị của đồ thị hàm số. Lời giải Tập xác định: D = R. y’ = 0 Ta thấy x1 x2 và y’ đổi dấu khi x qua hàm số đạt cực trị tại x1 và x2 Chia y cho y’ ta được: và hai điểm cực trị M1(x1; y1), M2(x2; y2) có toạ độ cùng thoả mãn phương trình . Vậy phương trình đường thẳng qua hai điểm cực trị của đồ thị hàm số là: . Vấn đề 5: Viết phương trình đường thẳng qua các điểm cực đại và cực tiểu của đồ thị hàm số. Phương pháp giải Bước 1: Tìm tập xác định của hàm số. Bước 2: Tính đạo hàm y’, thiết lập phương trình y’=f’(x)=0 (1) Bước 3: Hàm số có cực đại, cực tiểuPhương trình (1) có hai nghiệm phân biệt x1, x2 khác . Bước 4: Để xác định phương trình đường thẳng qua các điểm cực đại và cực tiểu của đồ thị hàm số ta thực hiện như sau: Đặt , thì và Ta có Gọi (x1; y1), (x2; y2) là toạ độ các điểm cực đại, cực tiểu của đồ thị hàm số y= f(x) thì f’(x1)= 0 và f’(x2)=0. Ta có f’(x1)= 0 ( do ) Tương tự Ta thấy toạ độ các điểm cực đại, cực tiểu của đồ thị hàm số cùng thoả mãn phương trình . Vậy đường thẳng qua các điểm cực đại và cực tiểu của đồ thị hàm số có dạng: . *Chú ý: Có thể viết phương trình đường thẳng qua hai điểm cực trị bằng cách xác định toạ độ hai điểm cực trị rồi viết phương trình đường thẳng qua hai điểm đó. Bài 9 : Cho họ đường cong (Cm): a, Tìm m để đường cong (Cm) có cực đại, cực tiểu. b, Với m vừa tìm được ở câu a, hãy viết phương trình đường thẳng nối hai điểm cực đại, cực tiểu của đường cong (Cm). Lời giải: Tập xác định: D = R\{m} Ta có: Hàm số có cực đại và cực tiểu khi và chỉ khi phương trình y’=0 có hai nghiệm phân biệt có hai nghiệm phân biệt khác m m. Với m 0, giả sử hoành độ các điểm cực trị là , thế thì các cực trị tương ứng của hàm số là: ; Vậy đường thẳng nối hai điểm cực trị của (Cm) có phương trình là y=-2x + m. Dạng 4: Tìm điều kiện để hàm số có cực trị thoả mãn tính chất K. Vấn đề 6: Cho hàm số . Xác định m để điểm cực trị của đồ thị hàm số thoả mãn điều kiện K. Phương pháp giải Bước 1: Tìm tập xác định của hàm số. Bước 2: Tính đạo hàm y’, thiết lập phương trình y’=f’(x)=0 (1) Bước 3: Hàm số có cực đại, cực tiểuPT (1) có hai nghiệm phân biệt x1, x2 theo định lí Viét ta tính được: và Bước 4: Tính toạ độ các điểm cực trị. Ta có thể tính toạ độ các điểm cực trị bằng cách sau: + Thực hiện phép chia y cho y’ ta được: y = y’.g(x) + h(x). + Gọi (x1; y1), (x2; y2) là toạ độ các điểm cực đại, cực tiểu của đồ thị hàm số y=f(x) thì y’(x1)= 0 và y’(x2)=0. Do đó : y1=f(x1)=y’(x1).g(x1) + h(x1) = h(x1) y2=f(x2)=y’(x2).g(x2) + h(x2) = h(x2) Bước 5: Kiểm tra điều kiện K. Bài 10: Cho hàm số y=x-3x+mx+m. Tìm tất cả các giá trị của tham số m để hàm số có cực đại , cực tiểu và các điểm cực đại, cực tiểu của đồ thị hàm số đối xứng nhau qua đường thẳng y=x-. Lời giải Tập xác định: D = R Ta có: y’= 3x- 6x + m Hàm số có cực đại, cực tiểu PT y’ =0 có 2 nghiệm phân biệt x, x = 9-3m>0 (*) Với hàm số có cực đại cực tiểu. Gọi A(x1; y1), B(x2; y2) là các điểm cực đại, cực tiểu của đồ thị hàm số thì x, x là hai nghiệm phương trình y’ = 0 và theo định lý Viét thì Chia y cho y’ ta được: Do x, x là hai nghiệm phương trình y’ = 0 nên y’(x1) = 0 và y’(x2) =0 và đường thẳng qua hai điểm cực trị A(x1; y1), B(x2; y2) có phương trình là: Hai điểm cực trị A(x1; y1), B(x2; y2) đối xứng nhau qua đường thẳng : y=x- (*) ( Với I là trung điểm của AB). Vì I là trung điểm của AB nên I Ta có I (*) Vậy với m = 0 hàm số có cực đại , cực tiểu và các điểm cực đại, cực tiểu của đồ thị hàm số đối xứng nhau qua đường thẳng y=x- Vấn đề 7: Cho hàm số: . Xác định m để các điểm cực trị của đồ thị hàm số thoả mãn điều kiện K. Phương pháp giải Bước 1: Tìm tập xác định của hàm số. Bước 2: Tính đạo hàm y’, thiết lập phương trình y’=f’(x)=0 (1) Bước 3: Hàm số có cực đại, cực tiểuPhương trình (1) có hai nghiệm phân biệt x1, x2 khác -. Theo định lí Viét ta tính được : và Bước 4: Đặt , thì và Ta có Gọi (x1; y1), (x2; y2) là toạ độ các điểm cực đại, cực tiểu của đồ thị hàm số y= f(x) thì f’(x1)= 0 và f’(x2)=0. Ta có f’(x1)= 0 ( do ) Tương tự Bước 5: Kiểm tra điều kiện K. Bài 11: Cho hàm số: (1) (m là tham số). Tìm m để hàm số (1) có cực đại, cực tiểu. Với giá trị nào của m thì khoảng cách giữa hai điểm cực trị của đồ thị hàm số (1) bằng 10? Lời giải Tập xác định: D=R\{1} Ta có: Để hàm số (1) có cực đại, cực tiểu Phương trình y’=0 có hai nghiệm phân biệt và y’ đổi dấu khi x biến thiên qua mỗi nghiệm Phương trình (2) có hai nghiệm phân biệt khác 1 Với m >-1 gọi M1(x1; y1), M2(x2; y2) là điểm cực đại, điểm cực tiểu của đồ thị hàm số. Ta có: là hai nghiệm phương trình (2), theo định lý Viét: và , = . Bài 12: Gọi (Cm) là đồ thị của hàm số ( m là tham số). Tìm m để đồ thị (Cm) có hai điểm cực trị nằm về hai phía của trục tung. Lời giải: Tập xác định: D=R\{m} Ta có: . Đồ thị (Cm) có hai điểm cực trị phương trình y’=0 có hai nghiệm phân biệt và y’đổi dấu khi x biến thiên qua mỗi nghiệm phương trình có hai nghiệm phân biệt khác m Với đồ thị (Cm) luôn có hai điểm cực trị. Gọi là hoành độ các điểm cực trị của đồ thị (Cm), theo định lý Viét Để đồ thị (Cm) có hai điểm cực trị nằm về hai phía của trục tung thì Vậy với -1< m <1 thì đồ thị (Cm) có hai điểm cực trị nằm về hai phía của trục tung. Bài 13: Gọi (Cm) là đồ thị của hàm số: (1) (m là tham số). Tìm m để hàm số (1) có cực trị và khoảng cách từ điểm cực tiểu của (Cm) đến tiệm cận xiên của (Cm) bằng . Lời giải Tập xác định: D=R\{0} Ta có: Hàm số (1) có cực trị phương trình y’=0 có hai nghiệm phân biệt m > 0. Khi đó y’=0 có hai nghiệm là Bảng biến thiên x 0 y’ + 0 - || - 0 + y Với m > 0 hàm số có cực trị và điểm cực tiểu của đồ thị (Cm) là Hàm số (1) có tiệm cận xiên y = mx hay mx - y = 0. Khoảng cách từ M đến tiệm cận xiên là: Vấn đề 8: Cho hàm số . Xác định m để điểm cực trị của đồ thị hàm số thoả mãn điều kiện K. Phương pháp giải Bước 1: Tìm tập xác định của hàm số. Bước 2: Tính đạo hàm , thiết lập phương trình y’=f’(x)=0 (1) Bước 3: Hàm số có cực đại, cực tiểuPhương trình (1) có ba nghiệm phân biệt x1, x2, x3 phương trình có hai nghiệm phân biệt khác 0. Theo định lí Viét ta tính được: và Bước 4: Tính toạ độ các điểm cực trị. Ta có thể tính toạ độ các điểm cực trị bằng cách sau: + Thực hiện phép chia y cho y’ ta được: y = y’.g(x) + h(x). + Gọi (x1; y1), (x2; y2), (x3; y3) là toạ độ các điểm cực trị của đồ thị hàm số y=f(x,m) thì: y1=f(x1)=y’(x1).g(x1) + h(x1) = h(x1) y2=f(x2)=y’(x2).g(x2) + h(x2) = h(x2) y3=f(x3)=y’(x3).g(x3) + h(x3) = h(x3) Bước 5: Kiểm tra điều kiện K. Bài 14: Cho hàm số . Xác định m để hàm số có cực đại, cực tiểu và các điểm cực trị của đồ thị hàm số lập thành một tam giác đều. Lời giải Tập xác định: D = R Ta có: y’=0 (1) Hàm số có cực đại, cực tiểu PT y’=0 có 3 nghiệm phân biệt m>0 Khi m >0, (1) có ba nghiệm phân biệt . Do đó đồ thị có ba điểm cực trị là: , Ta có đều (I) Do (2) luôn đúng nên (I) (do m>0) Vậy với thì để hàm số có cực đại, cực tiểu và các điểm cực trị của đồ thị hàm số lập thành một tam giác đều. Bài tập đề nghị Bài 1: Cho hàm số: Xác định m để hàm số có cực đại, cực tiểu trong khoảng (0; 2) Bài 2: Cho hàm số: Xác định m để hàm số có cực đại, cực tiểu và hai điểm đó nằm về hai phía đối với trục Ox. Bài 3: Cho hàm số: (m là tham số) Xác định m để hàm số có hai điểm cực trị A và B. Chứng minh rằng khi đó đường thẳng AB song song với đường thẳng 2x -y -10 =0. Bài 6: Cho hàm số Viết phương trình Parabol (P) đi qua điểm cực đại, cực tiểu của đồ thị hàm số và tiếp xúc đường thẳng . Bài 7: Cho hàm số: Xác định m để hàm số có cực đại, cực tiểu. Giả sử hàm số có giá trị cực đại và giá trị cực tiểu . Chúng minh rằng Bài 8: Cho hàm số Viết phương trình đường thẳng đi qua hai điểm cực trị của đồ thị hàm số. 2.3. Rèn luyện kỹ năng tìm GTLN, GTNN của hàm số Bài toán tìm GTNN, GTLN của hàm số là một trong những dạng toán quan trọng ở lớp 12 THPT. Việc giải thành thạo dạng toán này giúp HS hiểu biết sâu sắc và đầy đủ định nghĩa, tính chất, các ứng dụng của đạo hàm. Ngoài ra từ bài toán tìm GTNN, GTLN của hàm số ta có thể dễ dàng chuyển về các bài toán hàm số chứa tham số, ví dụ: Từ bài toán: Tìm GTNN, GTLN của hàm số Ta có thể phát triển thành các bài toán sau: Bài toán 1: Tìm m để phương trình có nghiệm. Bài toán 2: Tìm m để bất phương trình có nghiệm. Bài toán 3: Tìm m để bất phương trình đúng với mọi Vì vậy việc rèn luyện cho HS kĩ năng sử dụng đạo hàm tìm GTNN, GTLN của hàm số là một trong những yêu cầu bắt buộc, từ đó tạo tiền đề để HS có kĩ năng thành thạo trong việc giải các bài toán hàm số chứa tham số. 2.3.1. Các kiến thức cơ bản Định nghĩa GTNN, GTLN của hàm số Cho hàm số y=f(x) xác định trên miền D Số M gọi là GTLN của hàm số y=f(x) trên D nếu : Số m gọi là GTNN của hàm số y=f(x) trên D nếu : 2.3.2. Các kĩ năng cơ bản Kĩ năng tìm GTNN, GTLN của hàm số y=f(x) trên một khoảng, một đoạn Tìm GTNN, GTLN của hàm số y=f(x) liên tục trên khoảng (a;b) - Tính đạo hàm f’(x). - Tìm các nghiệm , , , của f’(x) trên (a; b). - Lập bảng biến thiên của f(x) trên (a,b). Căn cứ vào bảng biến thiên suy ra GTLN, GTNN của f(x) trên (a;b) Tìm GTNN, GTLN của hàm số y=f(x) liên tục trên [a;b] - Tính đạo hàm f’(x). - Tìm các nghiệm , , , của f’(x) trên [a;b]. - Tính , , , , . Chọn số M lớn nhất trong n+2 số trên . Chọn số m nhỏ nhất trong n+2 số trên . 2.3.3. Hệ thống bài tập sử dụng phương pháp đạo hàm để tìm GTLN, GTNN của hàm số Dạng 1. Khảo sát trực tiếp Nếu hàm số y=f(x) trên miền D cho ở dạng đơn giản , ta có thể khảo sát trực tiếp hàm số đó và rút ra kết luận GTNN, GTLN của hàm số. Để giải quyết tốt các bài toán dạng này, HS cần có các kĩ năng sau: - Tính f’(x) chính xác. - Biết cách tìm nghiệm của phương trình f’(x)=0. - Biết cách lập bảng biến thiên của f(x) trên D để rút ra kết luận GTNN, GTLN của hàm sô. Bài 1.Tìm GTNN, GTLN của hàm số Lời giải TXĐ D=[-2,2] ; y’=0 x= y(-2)=-2 ; y(2)= 2 ; y()=2 Vậy ; Bài 2.Tìm GTNN, GTLN của hàm số y = trên đoạn . Lời giải Ta có: = 0 x=1. Do y(-1) = 0, y(1) = , y(2) = nên = y(1) = , = y(-1) = 0. Bài 3. Tìm GTNN, GTLN của hàm số Lời giải ; ; Bảng biến thiên t - + y’ + 0 - 0 + y 9 1 1 -1 Vậy khi ; khi Bài 4. Tìm GTNN, GTLN của hàm số với Lời giải *) Do k=0x=0. *) Do ; ; Vậy Miny=4 ; Maxy = Bài 5. Tìm GTNN của Lời giải ; Bảng biến thiên x - + y’ - 0 + y + + Vậy khi Dạng 2. Khảo sát gián tiếp Trong nhiều bài toán tìm GTNN, GTLN của hàm số nếu ta khảo sát trực tiếp có thể gặp nhiều khó khăn, chẳng hạn như tìm nghiệm của f’(x), xét dấu của f’(x). Do đó thay vì khảo sát trực tiếp f’(x) ta có thể khảo sát gián tiếp hàm số đã cho bằng cách sau: - Đặt ẩn phụ t, chuyển hàm số đã cho về hàm số mới g(t). - Tìm điều kiện của ẩn phụ t ( Bằng cách khảo sát hàm số, dùng bất đẳng thức) - Khảo sát hàm số g(t) suy ra GTNN, GTLN của hàm số. Để giải quyết tốt dạng toán này HS cần phải có những kĩ năng sau: - Kĩ năng chọn ẩn phụ t : Chọn ẩn phụ t thích hợp sao cho hàm số ban đầu có thể qui hết về biến t. - Kĩ năng tìm điều kiện của ẩn phụ : Để tìm điều kiện của t, tùy theo từng bài toán cụ thể ta có thể dùng phương pháp đạo hàm, dùng bất đẳng thức, đánh giá trực tiếp Bài 6. Tìm GTNN , GTLN của , xR Lời giải Do nên ta qui S về cos2x S== Đặt t= cos2x , Bài toán trở thành tìm GTNN, GTLN của hàm số với Ta có ; g’(t) = 0 1-t =2t g(1) =1 ; g(-1)=3 ; g()= Vậy MinS= ; MaxS= 3 Bài 7: Tìm GTNN, GTLN của hàm số y= Lời giải Hàm số xác định với và y>0 với, do đó y đạt GTNN, GTLN đồng thời với đạt GTNN, GTLN. Ta có: y2= Đặt t= sinx+ cosx = = t Thì y2= f(t) = = = Vậy với Bảng biến thiên: t 1 f’(t) - 0 + f(t) 1 Từ bảng biến thiên ta có = 4+2 ; = 1 ; Bài 8. Tìm GTNN của biểu thức Lời giải Nhận xét : Ta quy S về hết Ta có Đặt . Yêu cầu bài toán trở thành tìm GTNN, GTLN của hàm số với Vậy ; Bài luyện tập 1. Tìm GTNN , GTLN của biểu thức sau: Bài 9. Tìm GTNN, GTLN của biểu thức Lời giải Điều kiện Đặt Ta có Tìm điều của t: Xét hàm số với ; x=0 ; S là hàm nghịch biến trên Bài luyện tập: Tìm GTNN, GTLN của biểu thức sau: với Bài 10. Tìm GTNN, GTLN của với Lời giải Nhận xét: i, với mọi ii, Để tìm GTNN, GTLN của S ta tìm GTNN, GTLN của (vì khi đó có thể quy hết về hoặc ). Ta có = Đặt (0t1). Khi đó ; Vậy Min S =0 ; Bài luyện tập. Tìm GTNN, GTLN của biểu thức với Bài 11. Tìm GTNN, GTLN của hàm số : , với x R Lời giải Nhận xét: Do đó ta đưa y về hết sin2x Do đó y =+2()+sin2x-5 Đặt . Yêu cầu bài toán trở thành tìm GTNN, GTLN của hàm số với Ta có Do đó ; Bài luyện tập: Tìm GTNN, GTLN của hàm số : , với x R Bài 12. Tìm GTNN, GTLN của hàm số Lời giải Ta có Đặt Yêu cầu bài toán trở thành tìm GTNN, GTLN của hàm số với ; ; ; ; Vậy ; Bài 13. Tìm GTNN của hàm số với . Lời giải Ta có Đặt Khi đó Xét hàm số với x - -4 -3 + g’(x) - 0 + g(x) -8 + -9 Suy ra Yêu cầu bài toán trở thành tìm GTNN của hàm số với . Ta có Bảng biến thiên t - -9 -4 + y’ - 0 + y 14 + -11 Vậy Miny=-11. Trong nhiều bài toán tìm GTNN, GTLN của hàm số khi đề bài có nhiều hơn hai biến ta phải tìm cách qui về một biến , sau đó tìm GTNN, GTLN của hàm số theo biến số mới. Sau đây là các bài toán minh họa Bài 14. Tìm GTNN, GTLN của Lời giải Vì tử số và mẫu số của S là các biểu thức đẳng cấp bậc hai đối x, y nên ta xét TH y=0 và y0 để chia tử số và mẫu số của S cho , sau đó chuyển về biến số . TH1: y= 0 TH2: Chia cả tử số và mẫu số của S cho ta được : Đặt . Khi đó ; Bảng biến thiên t - + S’ - 0 + 0 - S Kết hợp TH1 và TH2 ta có : S Vậy MinS = khi ; Max S = khi Bài luyện tập : Tìm GTNN, GTLN của các biểu thức sau: a, b, Bài 15. Cho . Tìm GTNN của Lời giải Đặt . Ta có = với mọi t2 Bảng biến thiên của y’(t) t - -2 2 + y’’(t) + + y’(t) -11 - + 13 Suy ra với ; với Bảng biến thiên của f(t) t - -2 2 + y’(t) - + y - -2 + 2 Vậy Miny=-2 ; Maxy=2 . Nhận xét i, Đặt giúp ta chuyển y về hết biến t. ii, Để xét dấu của y’ ta tính y’’ , lập bảng biến thiên của y’, sau đó suy ra dấu của y’ trên các khoảng và . Bài 16. Cho x, y, z > 0 và x +y+z 1. Tìm GTNN của biểu thức Lời giải Nhận xét: Ta quy S về “ x+ y +z ” Áp dụng bất đẳng thức Bunhiacopxki ta có: Áp dụng bất đẳng thức Cô Si ta có: Vậy Đặt t= x+y+z Khi đó ; f(t) nghịch biến trên (0;1] Bài 17. Cho A, B, C là 3 góc của một tam giác. Tìm GTNN của biểu thức Lời giải Ta có Trong tam giác ABC ta có Ta đánh giá các biểu thức theo với Áp dụng bất đẳng thức Cô Si ta có: Vậy với mọi Bảng biến thiên t 0 f’(t) - P=f(t) + Vậy Bài 18: Cho và x + y = 1. Tìm GTNN, GTLN của biểu thức P = . Lời giải Do và x + y = 1 y = 1- x và P = = . Đặt t = 3x . Khi đó với Bảng biến thiên t 1 3 f’(t) - 0 + f(t) 4 10 Từ bảng biến thiên ta có maxP = 10 3x = 3 minP = 3x = Bài 19: Cho và x + y = 1. Tìm GTNN, GTLN của biểu thức P =. Lời giải Ta có: P ===. Đặt xy = t , vì x+ y =1, Khi đó P = f(t) = với . Do với nên hàm số f(t) luôn nghịch biến trong đoạn maxP = f(0) = 1 khi t = xy = 0 minP = f() = khi t = x = y = . Trong các kì thi chọn HS giỏi thường có bài toán tìm GTLN, GTNN của hàm số có nhiều biến phụ thuộc lẫn nhau. Để giải những bài toán dạng này ta có thể dùng phương pháp khảo sát lần lượt từng biến, nghĩa là : tìm GTNN ( hoặc GTLN ) của hàm số với biến thứ nhất và các biến còn lại coi là tham số , rồi tìm GTLN (GTNN) của hàm số với biến thứ hai và ứng với giá trị đã xác định của biến thứ nhất mà các biến còn lại coi là tham số Bài 20. Cho miền Tìm GTNN của hàm số Lời giải Đặt u=1-x ; v=1-y Coi u là ẩn, v là tham số. Ta có: Bảng
Tài liệu đính kèm: