Câu 11.
Để tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số \( y = |x^2 - 5x + 4| + 2x \), ta thực hiện các bước sau:
1. Xét dấu của biểu thức trong trị tuyệt đối:
Ta xét dấu của \( x^2 - 5x + 4 \):
\[
x^2 - 5x + 4 = (x - 1)(x - 4)
\]
Biểu thức này bằng 0 tại \( x = 1 \) và \( x = 4 \). Ta xét dấu của nó trên các khoảng:
- Khi \( x < 1 \), \( x^2 - 5x + 4 > 0 \)
- Khi \( 1 \leq x \leq 4 \), \( x^2 - 5x + 4 \leq 0 \)
- Khi \( x > 4 \), \( x^2 - 5x + 4 > 0 \)
2. Phân tích hàm số theo các trường hợp:
- Trường hợp 1: \( x < 1 \) hoặc \( x > 4 \)
\[
y = (x^2 - 5x + 4) + 2x = x^2 - 3x + 4
\]
- Trường hợp 2: \( 1 \leq x \leq 4 \)
\[
y = -(x^2 - 5x + 4) + 2x = -x^2 + 7x - 4
\]
3. Tìm giá trị nhỏ nhất của mỗi trường hợp:
- Trường hợp 1: \( y = x^2 - 3x + 4 \)
Đây là một parabol mở lên, đỉnh của nó là:
\[
x = \frac{-b}{2a} = \frac{3}{2}
\]
Tuy nhiên, \( x = \frac{3}{2} \) nằm ngoài khoảng \( x < 1 \) hoặc \( x > 4 \). Do đó, ta cần kiểm tra giá trị của \( y \) tại các điểm biên:
\[
y(1) = 1^2 - 3 \cdot 1 + 4 = 2
\]
\[
y(4) = 4^2 - 3 \cdot 4 + 4 = 8
\]
\[
y(5) = 5^2 - 3 \cdot 5 + 4 = 14
\]
Giá trị nhỏ nhất trong khoảng này là \( y = 2 \).
- Trường hợp 2: \( y = -x^2 + 7x - 4 \)
Đây là một parabol mở xuống, đỉnh của nó là:
\[
x = \frac{-b}{2a} = \frac{7}{2}
\]
Kiểm tra giá trị của \( y \) tại đỉnh:
\[
y\left(\frac{7}{2}\right) = -\left(\frac{7}{2}\right)^2 + 7 \cdot \frac{7}{2} - 4 = -\frac{49}{4} + \frac{49}{2} - 4 = \frac{49}{4} - 4 = \frac{49}{4} - \frac{16}{4} = \frac{33}{4}
\]
Kiểm tra giá trị của \( y \) tại các điểm biên:
\[
y(1) = -1^2 + 7 \cdot 1 - 4 = 2
\]
\[
y(4) = -4^2 + 7 \cdot 4 - 4 = 8
\]
Giá trị nhỏ nhất trong khoảng này là \( y = 2 \).
4. So sánh các giá trị nhỏ nhất:
Từ hai trường hợp trên, giá trị nhỏ nhất của hàm số là \( y = 2 \).
Đáp án:
A. \( \min y = 2 \).
Câu 12.
Để tìm giá trị lớn nhất của hàm số \( y = |x^2 - 3x + 2| + 2x \) trên đoạn \([-3; 4]\), ta thực hiện các bước sau:
1. Xác định các điểm đặc biệt:
Ta cần tìm các giá trị của \( x \) làm cho biểu thức \( x^2 - 3x + 2 \) bằng 0 hoặc đổi dấu.
\[
x^2 - 3x + 2 = 0
\]
Giải phương trình này:
\[
(x - 1)(x - 2) = 0
\]
Vậy \( x = 1 \) và \( x = 2 \).
2. Phân tích biểu thức \( |x^2 - 3x + 2| \):
- Trên khoảng \((-∞, 1)\), \( x^2 - 3x + 2 > 0 \), do đó \( |x^2 - 3x + 2| = x^2 - 3x + 2 \).
- Trên khoảng \((1, 2)\), \( x^2 - 3x + 2 < 0 \), do đó \( |x^2 - 3x + 2| = -(x^2 - 3x + 2) = -x^2 + 3x - 2 \).
- Trên khoảng \((2, +∞)\), \( x^2 - 3x + 2 > 0 \), do đó \( |x^2 - 3x + 2| = x^2 - 3x + 2 \).
3. Xét các trường hợp trên đoạn \([-3, 4]\):
- Trên đoạn \([-3, 1]\):
\[
y = x^2 - 3x + 2 + 2x = x^2 - x + 2
\]
- Trên đoạn \([1, 2]\):
\[
y = -x^2 + 3x - 2 + 2x = -x^2 + 5x - 2
\]
- Trên đoạn \([2, 4]\):
\[
y = x^2 - 3x + 2 + 2x = x^2 - x + 2
\]
4. Tìm giá trị cực đại trên mỗi đoạn:
- Trên đoạn \([-3, 1]\):
\[
y = x^2 - x + 2
\]
Đạo hàm:
\[
y' = 2x - 1
\]
Đặt \( y' = 0 \):
\[
2x - 1 = 0 \implies x = \frac{1}{2}
\]
Kiểm tra các giá trị tại các điểm biên và điểm cực trị:
\[
y(-3) = (-3)^2 - (-3) + 2 = 9 + 3 + 2 = 14
\]
\[
y(1) = 1^2 - 1 + 2 = 2
\]
\[
y\left(\frac{1}{2}\right) = \left(\frac{1}{2}\right)^2 - \frac{1}{2} + 2 = \frac{1}{4} - \frac{1}{2} + 2 = \frac{7}{4}
\]
- Trên đoạn \([1, 2]\):
\[
y = -x^2 + 5x - 2
\]
Đạo hàm:
\[
y' = -2x + 5
\]
Đặt \( y' = 0 \):
\[
-2x + 5 = 0 \implies x = \frac{5}{2}
\]
Kiểm tra các giá trị tại các điểm biên và điểm cực trị:
\[
y(1) = -1^2 + 5 \cdot 1 - 2 = -1 + 5 - 2 = 2
\]
\[
y(2) = -2^2 + 5 \cdot 2 - 2 = -4 + 10 - 2 = 4
\]
- Trên đoạn \([2, 4]\):
\[
y = x^2 - x + 2
\]
Đạo hàm:
\[
y' = 2x - 1
\]
Đặt \( y' = 0 \):
\[
2x - 1 = 0 \implies x = \frac{1}{2}
\]
Kiểm tra các giá trị tại các điểm biên:
\[
y(2) = 2^2 - 2 + 2 = 4
\]
\[
y(4) = 4^2 - 4 + 2 = 16 - 4 + 2 = 14
\]
5. So sánh các giá trị đã tìm được:
Các giá trị đã tính:
\[
y(-3) = 14, \quad y(1) = 2, \quad y\left(\frac{1}{2}\right) = \frac{7}{4}, \quad y(2) = 4, \quad y(4) = 14
\]
Trong các giá trị này, giá trị lớn nhất là 14.
Vậy giá trị lớn nhất của hàm số \( y = |x^2 - 3x + 2| + 2x \) trên đoạn \([-3, 4]\) là 14, đạt được khi \( x = -3 \) hoặc \( x = 4 \).
Đáp án đúng là: A. $\max_{[-3;4]}y=14$.
Câu 14.
Để tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số $y=\frac{1}{4}x^2 - x - \sqrt{4x - x^2}$ trên đoạn [0, 4], ta thực hiện các bước sau:
1. Xác định miền xác định của hàm số:
Ta cần đảm bảo rằng biểu thức dưới dấu căn không âm:
\[
4x - x^2 \geq 0 \implies x(4 - x) \geq 0 \implies 0 \leq x \leq 4.
\]
Do đó, miền xác định của hàm số là $[0, 4]$.
2. Tính đạo hàm của hàm số:
\[
y' = \left(\frac{1}{4}x^2 - x - \sqrt{4x - x^2}\right)' = \frac{1}{2}x - 1 - \frac{1}{2}(4 - 2x)\frac{1}{\sqrt{4x - x^2}}.
\]
Đơn giản hóa đạo hàm:
\[
y' = \frac{1}{2}x - 1 - \frac{2 - x}{\sqrt{4x - x^2}}.
\]
3. Tìm điểm cực trị:
Để tìm điểm cực trị, ta giải phương trình $y' = 0$:
\[
\frac{1}{2}x - 1 - \frac{2 - x}{\sqrt{4x - x^2}} = 0.
\]
Nhân cả hai vế với $\sqrt{4x - x^2}$:
\[
\frac{1}{2}x\sqrt{4x - x^2} - \sqrt{4x - x^2} - (2 - x) = 0.
\]
Gộp các hạng tử:
\[
\frac{1}{2}x\sqrt{4x - x^2} - \sqrt{4x - x^2} - 2 + x = 0.
\]
Chia cả hai vế cho $\sqrt{4x - x^2}$:
\[
\frac{1}{2}x - 1 - \frac{2 - x}{4x - x^2} = 0.
\]
Giải phương trình này phức tạp, nên ta thử các giá trị đặc biệt trong đoạn [0, 4]:
- Khi $x = 0$: $y = \frac{1}{4}(0)^2 - 0 - \sqrt{4(0) - (0)^2} = 0$.
- Khi $x = 4$: $y = \frac{1}{4}(4)^2 - 4 - \sqrt{4(4) - (4)^2} = 4 - 4 - 0 = 0$.
- Khi $x = 2$: $y = \frac{1}{4}(2)^2 - 2 - \sqrt{4(2) - (2)^2} = 1 - 2 - \sqrt{8 - 4} = 1 - 2 - 2 = -3$.
4. So sánh các giá trị:
- Tại $x = 0$, $y = 0$.
- Tại $x = 4$, $y = 0$.
- Tại $x = 2$, $y = -3$.
Do đó, giá trị lớn nhất của hàm số là 0, đạt được khi $x = 0$ hoặc $x = 4$. Giá trị nhỏ nhất của hàm số là -3, đạt được khi $x = 2$.
Đáp án đúng là: A. $\max_{[0;4]}y = 0, \min_{[0;4]}y = -3$.
Câu 1.
a) Ta có: $y=x(x+1)(x-2)(x-3)=x(x-2)(x+1)(x-3)=(x^2-2x)(x^2-2x-3).$
Đặt $t=x^2-2x$ thì $y=t(t-3)=t^2-3t=\left(t-\frac{3}{2}\right)^2-\frac{9}{4}.$
Vậy $y_{min}=-\frac{9}{4},$ khi $t=\frac{3}{2},$ tức là $x^2-2x=\frac{3}{2},$ hay $x=1\pm \frac{\sqrt{10}}{2}.$
Không có giá trị lớn nhất.
b) Ta có: $y=(2x-1)^2-4|2x-1|+3.$
Đặt $t=|2x-1|$ thì $y=t^2-4t+3=(t-2)^2-1.$
Vậy $y_{min}=-1,$ khi $t=2,$ tức là $|2x-1|=2,$ hay $x=\frac{3}{2}$ hoặc $x=-\frac{1}{2}.$
Không có giá trị lớn nhất.