Câu 7.
Dựa vào bảng biến thiên của hàm số $y = f(x)$, ta có thể phân tích các mệnh đề như sau:
a) Mệnh đề: "Hàm số có giá trị cực tiểu bằng 1."
- Từ bảng biến thiên, ta thấy rằng giá trị cực tiểu của hàm số là -1, không phải 1.
- Kết luận: Mệnh đề này là sai.
b) Mệnh đề: "Hàm số có giá trị lớn nhất bằng 0 và giá trị nhỏ nhất bằng -1."
- Từ bảng biến thiên, ta thấy rằng giá trị lớn nhất của hàm số là 0 và giá trị nhỏ nhất của hàm số là -1.
- Kết luận: Mệnh đề này là đúng.
c) Mệnh đề: "Hàm số đạt cực đại tại $x = 0$ và đạt cực tiểu tại $x = 1$."
- Từ bảng biến thiên, ta thấy rằng hàm số đạt cực đại tại $x = 0$ và đạt cực tiểu tại $x = 1$.
- Kết luận: Mệnh đề này là đúng.
d) Mệnh đề: "Hàm số có đúng một cực trị."
- Từ bảng biến thiên, ta thấy rằng hàm số có hai cực trị: cực đại tại $x = 0$ và cực tiểu tại $x = 1$.
- Kết luận: Mệnh đề này là sai.
Tóm lại:
- Mệnh đề a) là sai.
- Mệnh đề b) là đúng.
- Mệnh đề c) là đúng.
- Mệnh đề d) là sai.
Câu 8.
Đầu tiên, ta viết lại hàm số đã cho:
\[ f(x) = -x^2 + 12x + 1 \]
Mệnh đề a: Hàm số đồng biến trên khoảng $(1, 3)$
Ta tính đạo hàm của hàm số:
\[ f'(x) = -2x + 12 \]
Để hàm số đồng biến trên khoảng $(1, 3)$, ta cần:
\[ f'(x) > 0 \]
\[ -2x + 12 > 0 \]
\[ 12 > 2x \]
\[ x < 6 \]
Trên khoảng $(1, 3)$, ta thấy rằng $x < 6$ luôn đúng. Do đó, hàm số đồng biến trên khoảng $(1, 3)$.
Mệnh đề này là Đúng.
Mệnh đề b: Hàm số có 3 điểm cực trị
Hàm số bậc hai $f(x) = -x^2 + 12x + 1$ là một parabol mở xuống, do đó nó chỉ có một điểm cực đại.
Mệnh đề này là Sai.
Mệnh đề c: Giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn $[-1, 2]$ bằng 1
Ta tính giá trị của hàm số tại các điểm biên và điểm cực đại (nếu có):
- Tại $x = -1$:
\[ f(-1) = -(-1)^2 + 12(-1) + 1 = -1 - 12 + 1 = -12 \]
- Tại $x = 2$:
\[ f(2) = -(2)^2 + 12(2) + 1 = -4 + 24 + 1 = 21 \]
- Điểm cực đại của hàm số xảy ra khi đạo hàm bằng 0:
\[ f'(x) = -2x + 12 = 0 \]
\[ x = 6 \]
Tuy nhiên, $x = 6$ nằm ngoài đoạn $[-1, 2]$. Do đó, ta chỉ cần so sánh giá trị tại các điểm biên:
- $f(-1) = -12$
- $f(2) = 21$
Như vậy, giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn $[-1, 2]$ là $-12$.
Mệnh đề này là Sai.
Mệnh đề d: Giá trị lớn nhất của hàm số trên đoạn $[-1, 2]$ bằng 21
Từ các tính toán ở trên, ta thấy giá trị lớn nhất của hàm số trên đoạn $[-1, 2]$ là $21$.
Mệnh đề này là Đúng.
Kết luận:
- Mệnh đề a: Đúng
- Mệnh đề b: Sai
- Mệnh đề c: Sai
- Mệnh đề d: Đúng
Câu 9.
Để giải quyết các mệnh đề, chúng ta sẽ dựa vào đồ thị của hàm số \( y = f'(x) \).
a) Hàm số \( y = f(x) \) có 2 điểm cực trị.
- Đồ thị của \( y = f'(x) \) cắt trục hoành tại hai điểm, tương ứng với hai giá trị \( x \) mà \( f'(x) = 0 \). Điều này cho thấy hàm số \( y = f(x) \) có hai điểm cực trị.
- Đáp án: Đúng
b) Hàm số \( y = f(x) \) nghịch biến trên khoảng \( (1;2) \).
- Trên khoảng \( (1;2) \), đồ thị của \( y = f'(x) \) nằm dưới trục hoành, tức là \( f'(x) < 0 \). Điều này cho thấy hàm số \( y = f(x) \) nghịch biến trên khoảng \( (1;2) \).
- Đáp án: Đúng
c) Hàm số \( y = f(x) \) đồng biến trên khoảng \( (2;+\infty) \).
- Trên khoảng \( (2;+\infty) \), đồ thị của \( y = f'(x) \) nằm trên trục hoành, tức là \( f'(x) > 0 \). Điều này cho thấy hàm số \( y = f(x) \) đồng biến trên khoảng \( (2;+\infty) \).
- Đáp án: Đúng
d) Giá trị lớn nhất của hàm số \( y = f(x) \) trên đoạn \( (-1;2) \) là \( f(2) \).
- Trên đoạn \( (-1;2) \), hàm số \( y = f(x) \) đạt cực đại tại \( x = 2 \) vì \( f'(x) \) chuyển từ âm sang dương tại điểm này. Tuy nhiên, để chắc chắn rằng \( f(2) \) là giá trị lớn nhất trên đoạn \( (-1;2) \), chúng ta cần kiểm tra giá trị của \( f(x) \) tại các điểm biên \( x = -1 \) và \( x = 2 \). Nếu \( f(2) \) lớn hơn \( f(-1) \), thì \( f(2) \) là giá trị lớn nhất.
- Đáp án: Đúng (nếu \( f(2) \) lớn hơn \( f(-1) \))
Tóm lại:
- Mệnh đề a) Đúng
- Mệnh đề b) Đúng
- Mệnh đề c) Đúng
- Mệnh đề d) Đúng (nếu \( f(2) \) lớn hơn \( f(-1) \))
Câu 10.
Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ dựa vào đồ thị của hàm số \( y = f'(x) \) để suy ra các tính chất của hàm số \( y = f(x) \).
1. Xác định các khoảng đồng biến và nghịch biến của \( y = f(x) \):
- Khi \( f'(x) > 0 \), hàm số \( y = f(x) \) đồng biến.
- Khi \( f'(x) < 0 \), hàm số \( y = f(x) \) nghịch biến.
Từ đồ thị, ta thấy:
- \( f'(x) > 0 \) trên các khoảng \( (-\infty, -2) \) và \( (1, +\infty) \). Do đó, \( y = f(x) \) đồng biến trên các khoảng này.
- \( f'(x) < 0 \) trên khoảng \( (-2, 1) \). Do đó, \( y = f(x) \) nghịch biến trên khoảng này.
2. Xác định các điểm cực trị của \( y = f(x) \):
- Điểm cực đại xảy ra khi \( f'(x) \) chuyển từ dương sang âm.
- Điểm cực tiểu xảy ra khi \( f'(x) \) chuyển từ âm sang dương.
Từ đồ thị, ta thấy:
- \( f'(x) \) chuyển từ dương sang âm tại \( x = -2 \). Do đó, \( y = f(x) \) đạt cực đại tại \( x = -2 \).
- \( f'(x) \) chuyển từ âm sang dương tại \( x = 1 \). Do đó, \( y = f(x) \) đạt cực tiểu tại \( x = 1 \).
3. Tóm tắt kết quả:
- Hàm số \( y = f(x) \) đồng biến trên các khoảng \( (-\infty, -2) \) và \( (1, +\infty) \).
- Hàm số \( y = f(x) \) nghịch biến trên khoảng \( (-2, 1) \).
- Hàm số \( y = f(x) \) đạt cực đại tại \( x = -2 \).
- Hàm số \( y = f(x) \) đạt cực tiểu tại \( x = 1 \).
Đáp số:
- Đồng biến: \( (-\infty, -2) \) và \( (1, +\infty) \)
- Nghịch biến: \( (-2, 1) \)
- Cực đại: \( x = -2 \)
- Cực tiểu: \( x = 1 \)