Câu 4:
Để xác định khoảng đồng biến của hàm số , ta thực hiện các bước sau:
1. Tìm đạo hàm của hàm số:
Áp dụng công thức đạo hàm của thương:
Tính đạo hàm của tử và mẫu:
Thay vào công thức:
Rút gọn biểu thức:
2. Xác định dấu của đạo hàm :
Ta cần tìm các điểm mà đạo hàm bằng 0 hoặc vô định:
Đạo hàm vô định khi (vì mẫu số bằng 0).
Giải phương trình :
Vậy và .
3. Xét dấu của đạo hàm trên các khoảng xác định:
Ta xét dấu của trên các khoảng: , , , và .
- Trên khoảng :
Chọn :
Vậy trên .
- Trên khoảng :
Chọn :
Vậy trên .
- Trên khoảng :
Chọn :
Vậy trên .
- Trên khoảng :
Chọn :
Vậy trên .
4. Kết luận:
Hàm số đồng biến trên các khoảng và .
Vậy đáp án đúng là:
Câu 5:
Để xác định khoảng nghịch biến của hàm số , ta cần tìm các khoảng mà đạo hàm nhỏ hơn 0.
Ta có:
Để tìm các khoảng mà , ta giải bất phương trình:
Trước tiên, ta tìm nghiệm của phương trình:
Phương trình này có dạng , với , , và .
Áp dụng công thức nghiệm của phương trình bậc hai:
Thay các giá trị vào:
Do đó, ta có hai nghiệm:
Phương trình có hai nghiệm và .
Bây giờ, ta xét dấu của trên các khoảng được xác định bởi các nghiệm này:
- Khi , chọn :
- Khi , chọn :
- Khi , chọn :
Từ đó, ta thấy rằng trên khoảng .
Như vậy, hàm số nghịch biến trên khoảng .
Do đó, đáp án đúng là:
Câu 6:
Để tìm giá trị lớn nhất của hàm số trên đoạn , ta thực hiện các bước sau:
1. Tìm đạo hàm của hàm số:
2. Xét dấu đạo hàm:
Vì với mọi , nên luôn luôn âm trên đoạn . Điều này có nghĩa là hàm số là hàm giảm trên đoạn .
3. Tính giá trị của hàm số tại các điểm đầu mút của đoạn:
- Tại :
- Tại :
4. So sánh các giá trị để tìm giá trị lớn nhất:
-
-
Trong hai giá trị này, giá trị lớn nhất là .
Kết luận: Giá trị lớn nhất của hàm số trên đoạn là , đạt được khi .
Đáp án đúng là: B. .
Câu 7:
Để tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn , ta thực hiện các bước sau:
1. Tìm đạo hàm của hàm số:
2. Xét dấu đạo hàm:
Ta thấy rằng với mọi . Do đó, luôn luôn âm trên khoảng và .
3. Xác định tính chất tăng giảm của hàm số:
Vì trên khoảng , hàm số là hàm số giảm trên khoảng này.
4. Tính giá trị của hàm số tại các điểm đầu mút của đoạn :
- Tại :
- Tại :
5. So sánh các giá trị để tìm giá trị nhỏ nhất:
-
-
Như vậy, giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn là , đạt được khi .
Đáp án: C. .
Câu 8:
Để tìm đường tiệm cận xiên của đồ thị hàm số , ta thực hiện phép chia cho .
Ta có:
Khi hoặc , thì . Do đó, đường tiệm cận xiên của đồ thị hàm số là:
Từ đồ thị, ta thấy rằng khi hoặc , hàm số tiến dần về đường thẳng . Điều này cho thấy rằng và .
Do đó, đường tiệm cận xiên của đồ thị hàm số là:
Vậy đáp án đúng là:
Câu 9:
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ sử dụng phương pháp đạo hàm để tìm điểm cực đại và cực tiểu của hàm số .
Bước 1: Tính đạo hàm của hàm số :
Bước 2: Tìm các điểm cực trị bằng cách giải phương trình đạo hàm bằng 0:
Chia cả hai vế cho 3:
Phương trình này có thể được phân tích thành:
Vậy các nghiệm là:
Bước 3: Xác định tính chất của các điểm cực trị bằng cách kiểm tra dấu của đạo hàm ở các khoảng giữa các nghiệm:
- Khi , chọn :
- Khi , chọn :
- Khi , chọn :
Từ đó, ta thấy:
- là điểm cực đại vì đạo hàm chuyển từ dương sang âm.
- là điểm cực tiểu vì đạo hàm chuyển từ âm sang dương.
Bước 4: Áp dụng vào biểu thức :
Vậy giá trị của biểu thức là:
Câu 10:
Để tìm tâm đối xứng của đồ thị hàm số , ta cần tìm điểm sao cho .
Bước 1: Tìm :
Bước 2: Tính :
Bước 3: Để , ta cần:
Bước 4: Xét giới hạn khi :
Do đó:
Bước 5: Xét giới hạn khi :
Do đó:
Bước 6: Giải hệ phương trình:
Thay vào :
Điều này đúng, do đó và thỏa mãn .
Bước 7: Tìm giá trị của :
Vì và thỏa mãn , ta chọn và :
Đáp án: A. 13.