Câu 11.
Để xác định đồ thị của hàm số nào có dạng như đường cong trong hình, chúng ta sẽ kiểm tra từng hàm số đã cho.
A. \( y = -x^4 + 2x^2 + 1 \)
- Đây là hàm bậc 4 với hệ số cao nhất âm (-1). Đồ thị của hàm bậc 4 với hệ số cao nhất âm sẽ mở rộng xuống dưới, không phù hợp với đường cong trong hình.
B. \( y = x^4 - 2x^2 + 1 \)
- Đây cũng là hàm bậc 4 nhưng với hệ số cao nhất dương (1). Đồ thị của hàm bậc 4 với hệ số cao nhất dương sẽ mở rộng lên trên, không phù hợp với đường cong trong hình.
C. \( y = x^3 - 3x + 1 \)
- Đây là hàm bậc 3 với hệ số cao nhất dương (1). Đồ thị của hàm bậc 3 với hệ số cao nhất dương sẽ mở rộng lên trên, không phù hợp với đường cong trong hình.
D. \( y = -x^3 + 3x + 1 \)
- Đây là hàm bậc 3 với hệ số cao nhất âm (-1). Đồ thị của hàm bậc 3 với hệ số cao nhất âm sẽ mở rộng xuống dưới, phù hợp với đường cong trong hình.
Do đó, đáp án đúng là:
D. \( y = -x^3 + 3x + 1 \)
Câu 12.
Dựa vào bảng biến thiên của hàm số $y = f(x)$, ta thấy:
- Trên khoảng $(-\infty, -2)$, hàm số đồng biến.
- Tại điểm $x = -2$, hàm số đạt cực đại với giá trị $f(-2) = 3$.
- Trên khoảng $(-2, 1)$, hàm số nghịch biến.
- Tại điểm $x = 1$, hàm số đạt cực tiểu với giá trị $f(1) = -1$.
- Trên khoảng $(1, +\infty)$, hàm số đồng biến.
Trên đoạn $[-3, 3]$, ta cần tìm giá trị lớn nhất của hàm số. Ta sẽ so sánh các giá trị của hàm số tại các điểm đặc biệt trong đoạn này:
- $f(-3)$: Không biết giá trị cụ thể nhưng do hàm số đồng biến trên $(-\infty, -2)$ nên $f(-3) < f(-2)$.
- $f(-2) = 3$.
- $f(1) = -1$.
- $f(3)$: Không biết giá trị cụ thể nhưng do hàm số đồng biến trên $(1, +\infty)$ nên $f(3) > f(1)$.
Từ bảng biến thiên, ta thấy giá trị lớn nhất của hàm số trên đoạn $[-3, 3]$ là $f(-2) = 3$.
Vậy giá trị lớn nhất của hàm số đã cho trên đoạn $[-3, 3]$ là $\boxed{3}$.
Câu 1.
Để giải quyết câu hỏi này, chúng ta sẽ kiểm tra từng phát biểu một để xác định xem chúng đúng hay sai.
a) $\lim_{x \to -\infty} [f(x) - \frac{3}{2}] = 0$
Ta có:
\[ f(x) = \frac{x-1}{2x+1} \]
Tính giới hạn:
\[ \lim_{x \to -\infty} f(x) = \lim_{x \to -\infty} \frac{x-1}{2x+1} \]
Chia cả tử và mẫu cho \(x\):
\[ \lim_{x \to -\infty} \frac{\frac{x-1}{x}}{\frac{2x+1}{x}} = \lim_{x \to -\infty} \frac{1 - \frac{1}{x}}{2 + \frac{1}{x}} = \frac{1 - 0}{2 + 0} = \frac{1}{2} \]
Do đó:
\[ \lim_{x \to -\infty} [f(x) - \frac{3}{2}] = \lim_{x \to -\infty} \left( \frac{1}{2} - \frac{3}{2} \right) = \lim_{x \to -\infty} (-1) = -1 \neq 0 \]
Vậy phát biểu a) là sai.
b) Đường thẳng \(x = -\frac{3}{2}\) là tiệm cận đứng của đồ thị (C)
Để kiểm tra xem đường thẳng \(x = -\frac{3}{2}\) có phải là tiệm cận đứng hay không, ta tính giới hạn của \(f(x)\) khi \(x\) tiến đến \(-\frac{3}{2}\):
\[ \lim_{x \to -\frac{3}{2}} f(x) = \lim_{x \to -\frac{3}{2}} \frac{x-1}{2x+1} \]
Khi \(x\) tiến đến \(-\frac{3}{2}\), mẫu số \(2x + 1\) tiến đến 0. Ta có:
\[ \lim_{x \to -\frac{3}{2}^-} f(x) = -\infty \]
\[ \lim_{x \to -\frac{3}{2}^+} f(x) = +\infty \]
Vậy đường thẳng \(x = -\frac{3}{2}\) là tiệm cận đứng của đồ thị (C). Phát biểu b) là đúng.
c) Đường thẳng \(y = \frac{1}{2}\) là tiệm cận ngang của đồ thị (C)
Ta đã tính giới hạn của \(f(x)\) khi \(x\) tiến đến vô cùng ở phần trên:
\[ \lim_{x \to \pm\infty} f(x) = \frac{1}{2} \]
Vậy đường thẳng \(y = \frac{1}{2}\) là tiệm cận ngang của đồ thị (C). Phát biểu c) là đúng.
d) \(\lim_{x \to -1^+} f(x) = +\infty\)
Ta tính giới hạn của \(f(x)\) khi \(x\) tiến đến \(-1\) từ bên phải:
\[ \lim_{x \to -1^+} f(x) = \lim_{x \to -1^+} \frac{x-1}{2x+1} \]
Khi \(x\) tiến đến \(-1\) từ bên phải, mẫu số \(2x + 1\) tiến đến 0 từ phía dương. Ta có:
\[ \lim_{x \to -1^+} f(x) = +\infty \]
Vậy phát biểu d) là đúng.
Kết luận:
- Phát biểu a) là sai.
- Phát biểu b) là đúng.
- Phát biểu c) là đúng.
- Phát biểu d) là đúng.
Câu 2.
Dựa vào bảng biến thiên của hàm số $y = f(x)$, ta sẽ kiểm tra từng phát biểu:
a) Hàm số đồng biến trên khoảng $(0; +\infty)$
Theo bảng biến thiên, ta thấy rằng từ $x = 0$ đến $x = +\infty$, hàm số liên tục tăng dần. Do đó, phát biểu này đúng.
b) Điểm cực tiểu của đồ thị hàm số thuộc đường thẳng $2x + 2y - 4 = 0$
Điểm cực tiểu của hàm số là điểm $(1, 1)$. Thay tọa độ điểm này vào phương trình đường thẳng:
\[ 2(1) + 2(1) - 4 = 2 + 2 - 4 = 0 \]
Phương trình đúng, do đó phát biểu này cũng đúng.
c) Hàm số có ba điểm cực trị
Bảng biến thiên cho thấy hàm số có hai điểm cực trị: một điểm cực đại tại $x = -1$ và một điểm cực tiểu tại $x = 1$. Do đó, phát biểu này sai.
d) Hàm số có $y_{CD} = 3$ và $y_{CT} = 0$
Bảng biến thiên cho thấy giới hạn của hàm số khi $x$ tiến đến $-\infty$ là $3$ và khi $x$ tiến đến $+\infty$ là $0$. Do đó, phát biểu này đúng.
Kết luận:
a) Đúng
b) Đúng
c) Sai
d) Đúng
Câu 3.
Để giải quyết câu hỏi này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
Bước 1: Xác định tập xác định của hàm số
Hàm số $y = \sqrt{x^2 - 3x}$ có nghĩa khi biểu thức dưới dấu căn lớn hơn hoặc bằng 0:
\[ x^2 - 3x \geq 0 \]
Ta giải bất phương trình này:
\[ x(x - 3) \geq 0 \]
Phương trình $x(x - 3) = 0$ có hai nghiệm là $x = 0$ và $x = 3$. Ta vẽ bảng xét dấu:
| | $(-\infty, 0)$ | $(0, 3)$ | $(3, +\infty)$ |
|---|----------------|----------|----------------|
| $x$ | - | + | + |
| $x - 3$ | - | - | + |
| $x(x - 3)$ | + | - | + |
Từ bảng xét dấu, ta thấy $x(x - 3) \geq 0$ khi $x \leq 0$ hoặc $x \geq 3$. Vậy tập xác định của hàm số là:
\[ D = (-\infty, 0] \cup [3, +\infty) \]
Bước 2: Xét tính đồng biến của hàm số
Để xét tính đồng biến của hàm số $y = \sqrt{x^2 - 3x}$, ta tìm đạo hàm của hàm số này:
\[ y' = \frac{d}{dx} \left( \sqrt{x^2 - 3x} \right) \]
Áp dụng công thức đạo hàm của hàm số căn bậc hai:
\[ y' = \frac{1}{2\sqrt{x^2 - 3x}} \cdot (2x - 3) = \frac{2x - 3}{2\sqrt{x^2 - 3x}} \]
Đạo hàm $y'$ sẽ dương khi:
\[ \frac{2x - 3}{2\sqrt{x^2 - 3x}} > 0 \]
Ta xét dấu của tử số $2x - 3$ và mẫu số $2\sqrt{x^2 - 3x}$:
- Tử số $2x - 3 > 0$ khi $x > \frac{3}{2}$.
- Mẫu số $2\sqrt{x^2 - 3x} > 0$ khi $x \neq 0$ và $x \neq 3$.
Do đó, $y' > 0$ khi $x > 3$. Vậy hàm số đồng biến trên khoảng $(3, +\infty)$.
Kết luận
a) Hàm số đồng biến trên khoảng $(3, +\infty)$.
b) Tập xác định $D = (-\infty, 0] \cup [3, +\infty)$.
Đáp án đúng là:
a) SAI
b) ĐÚNG