1. Khảo sát hàm số \( y = x^3 - 6x^2 + 9x - 2 \)
Bước 1: Tìm tập xác định
Tập xác định: \( D = \mathbb{R} \)
Bước 2: Tìm giới hạn
\[
\lim_{x \to -\infty} y = -\infty, \quad \lim_{x \to +\infty} y = +\infty
\]
Bước 3: Tìm các điểm đặc biệt
- Điểm cực đại, cực tiểu:
\[
y' = 3x^2 - 12x + 9
\]
Giải phương trình \( y' = 0 \):
\[
3x^2 - 12x + 9 = 0 \implies x^2 - 4x + 3 = 0 \implies (x-1)(x-3) = 0 \implies x = 1 \text{ hoặc } x = 3
\]
Kiểm tra dấu của \( y' \):
- \( y' > 0 \) khi \( x < 1 \) hoặc \( x > 3 \)
- \( y' < 0 \) khi \( 1 < x < 3 \)
Vậy \( y \) đạt cực đại tại \( x = 1 \) và cực tiểu tại \( x = 3 \).
Bước 4: Xác định các giá trị cực đại và cực tiểu
- \( y(1) = 1^3 - 6 \cdot 1^2 + 9 \cdot 1 - 2 = 2 \)
- \( y(3) = 3^3 - 6 \cdot 3^2 + 9 \cdot 3 - 2 = -2 \)
Bước 5: Xác định khoảng đồng biến và nghịch biến
- Đồng biến trên \( (-\infty, 1) \cup (3, +\infty) \)
- Nghịch biến trên \( (1, 3) \)
Bước 6: Xác định đồ thị
- Đồ thị cắt trục \( Oy \) tại điểm \( (0, -2) \)
- Đồ thị cắt trục \( Ox \) tại các điểm \( x \) thỏa mãn \( x^3 - 6x^2 + 9x - 2 = 0 \)
2. Khảo sát hàm số \( y = -x^3 - x \)
Bước 1: Tìm tập xác định
Tập xác định: \( D = \mathbb{R} \)
Bước 2: Tìm giới hạn
\[
\lim_{x \to -\infty} y = +\infty, \quad \lim_{x \to +\infty} y = -\infty
\]
Bước 3: Tìm các điểm đặc biệt
- Điểm cực đại, cực tiểu:
\[
y' = -3x^2 - 1
\]
Giải phương trình \( y' = 0 \):
\[
-3x^2 - 1 = 0 \implies x^2 = -\frac{1}{3}
\]
Phương trình này vô nghiệm, vậy hàm số không có cực đại, cực tiểu.
Bước 4: Xác định khoảng đồng biến và nghịch biến
- \( y' < 0 \) trên \( \mathbb{R} \)
- Nghịch biến trên \( \mathbb{R} \)
Bước 5: Xác định đồ thị
- Đồ thị cắt trục \( Oy \) tại điểm \( (0, 0) \)
- Đồ thị cắt trục \( Ox \) tại điểm \( (0, 0) \)
3. Khảo sát hàm số \( y = \frac{2x-4}{x+1} \)
Bước 1: Tìm tập xác định
Tập xác định: \( D = \mathbb{R} \setminus \{-1\} \)
Bước 2: Tìm giới hạn
\[
\lim_{x \to -1^-} y = -\infty, \quad \lim_{x \to -1^+} y = +\infty
\]
\[
\lim_{x \to -\infty} y = 2, \quad \lim_{x \to +\infty} y = 2
\]
Bước 3: Tìm các điểm đặc biệt
- Điểm cực đại, cực tiểu:
\[
y' = \frac{(2)(x+1) - (2x-4)(1)}{(x+1)^2} = \frac{2x + 2 - 2x + 4}{(x+1)^2} = \frac{6}{(x+1)^2}
\]
Giải phương trình \( y' = 0 \):
\[
\frac{6}{(x+1)^2} = 0 \implies \text{vô nghiệm}
\]
Vậy hàm số không có cực đại, cực tiểu.
Bước 4: Xác định khoảng đồng biến và nghịch biến
- \( y' > 0 \) trên \( \mathbb{R} \setminus \{-1\} \)
- Đồng biến trên \( \mathbb{R} \setminus \{-1\} \)
Bước 5: Xác định đồ thị
- Đồ thị cắt trục \( Oy \) tại điểm \( (0, -4) \)
- Đồ thị cắt trục \( Ox \) tại điểm \( (2, 0) \)
4. Khảo sát hàm số \( y = \frac{-x+3}{x-2} \)
Bước 1: Tìm tập xác định
Tập xác định: \( D = \mathbb{R} \setminus \{2\} \)
Bước 2: Tìm giới hạn
\[
\lim_{x \to 2^-} y = -\infty, \quad \lim_{x \to 2^+} y = +\infty
\]
\[
\lim_{x \to -\infty} y = -1, \quad \lim_{x \to +\infty} y = -1
\]
Bước 3: Tìm các điểm đặc biệt
- Điểm cực đại, cực tiểu:
\[
y' = \frac{(-1)(x-2) - (-x+3)(1)}{(x-2)^2} = \frac{-x + 2 + x - 3}{(x-2)^2} = \frac{-1}{(x-2)^2}
\]
Giải phương trình \( y' = 0 \):
\[
\frac{-1}{(x-2)^2} = 0 \implies \text{vô nghiệm}
\]
Vậy hàm số không có cực đại, cực tiểu.
Bước 4: Xác định khoảng đồng biến và nghịch biến
- \( y' < 0 \) trên \( \mathbb{R} \setminus \{2\} \)
- Nghịch biến trên \( \mathbb{R} \setminus \{2\} \)
Bước 5: Xác định đồ thị
- Đồ thị cắt trục \( Oy \) tại điểm \( (0, -\frac{3}{2}) \)
- Đồ thị cắt trục \( Ox \) tại điểm \( (3, 0) \)
5. Khảo sát hàm số \( y = \frac{x^2 - x + 2}{x + 1} \)
Bước 1: Tìm tập xác định
Tập xác định: \( D = \mathbb{R} \setminus \{-1\} \)
Bước 2: Tìm giới hạn
\[
\lim_{x \to -1^-} y = -\infty, \quad \lim_{x \to -1^+} y = +\infty
\]
\[
\lim_{x \to -\infty} y = x - 2, \quad \lim_{x \to +\infty} y = x - 2
\]
Bước 3: Tìm các điểm đặc biệt
- Điểm cực đại, cực tiểu:
\[
y' = \frac{(2x - 1)(x + 1) - (x^2 - x + 2)(1)}{(x + 1)^2} = \frac{2x^2 + 2x - x - 1 - x^2 + x - 2}{(x + 1)^2} = \frac{x^2 + 2x - 3}{(x + 1)^2}
\]
Giải phương trình \( y' = 0 \):
\[
x^2 + 2x - 3 = 0 \implies (x + 3)(x - 1) = 0 \implies x = -3 \text{ hoặc } x = 1
\]
Kiểm tra dấu của \( y' \):
- \( y' > 0 \) khi \( x < -3 \) hoặc \( x > 1 \)
- \( y' < 0 \) khi \( -3 < x < 1 \)
Vậy \( y \) đạt cực đại tại \( x = -3 \) và cực tiểu tại \( x = 1 \).
Bước 4: Xác định các giá trị cực đại và cực tiểu
- \( y(-3) = \frac{(-3)^2 - (-3) + 2}{-3 + 1} = \frac{9 + 3 + 2}{-2} = -7 \)
- \( y(1) = \frac{1^2 - 1 + 2}{1 + 1} = \frac{2}{2} = 1 \)
Bước 5: Xác định khoảng đồng biến và nghịch biến
- Đồng biến trên \( (-\infty, -3) \cup (1, +\infty) \)
- Nghịch biến trên \( (-3, 1) \)
Bước 6: Xác định đồ thị
- Đồ thị cắt trục \( Oy \) tại điểm \( (0, 2) \)
- Đồ thị cắt trục \( Ox \) tại các điểm \( x \) thỏa mãn \( x^2 - x + 2 = 0 \)
6. Khảo sát hàm số \( y = \frac{-x^2 + 4x - 1}{2x - 1} \)
Bước 1: Tìm tập xác định
Tập xác định: \( D = \mathbb{R} \setminus \{\frac{1}{2}\} \)
Bước 2: Tìm giới hạn
\[
\lim_{x \to \frac{1}{2}^-} y = -\infty, \quad \lim_{x \to \frac{1}{2}^+} y = +\infty
\]
\[
\lim_{x \to -\infty} y = -\frac{x}{2}, \quad \lim_{x \to +\infty} y = -\frac{x}{2}
\]
Bước 3: Tìm các điểm đặc biệt
- Điểm cực đại, cực tiểu:
\[
y' = \frac{(-2x + 4)(2x - 1) - (-x^2 + 4x - 1)(2)}{(2x - 1)^2} = \frac{-4x^2 + 2x + 8x - 4 + 2x^2 - 8x + 2}{(2x - 1)^2} = \frac{-2x^2 + 2x - 2}{(2x - 1)^2}
\]
Giải phương trình \( y' = 0 \):
\[
-2x^2 + 2x - 2 = 0 \implies x^2 - x + 1 = 0
\]
Phương trình này vô nghiệm, vậy hàm số không có cực đại, cực tiểu.
Bước 4: Xác định khoảng đồng biến và nghịch biến
- \( y' < 0 \) trên \( \mathbb{R} \setminus \{\frac{1}{2}\} \)
- Nghịch biến trên \( \mathbb{R} \setminus \{\frac{1}{2}\} \)
Bước 5: Xác định đồ thị
- Đồ thị cắt trục \( Oy \) tại điểm \( (0, 1) \)
- Đồ thị cắt trục \( Ox \) tại các điểm \( x \) thỏa mãn \( -x^2 + 4x - 1 = 0 \)
Đáp số:
1. \( y = x^3 - 6x^2 + 9x - 2 \)
2. \( y = -x^3 - x \)
3. \( y = \frac{2x-4}{x+1} \)
4. \( y = \frac{-x+3}{x-2} \)
5. \( y = \frac{x^2 - x + 2}{x + 1} \)
6. \( y = \frac{-x^2 + 4x - 1}{2x - 1} \)