Câu 1:
Để xác định hàm số đúng với đồ thị đã cho, ta sẽ kiểm tra từng phương án một.
Phương án A: \( y = x^3 - 3x + 1 \)
Phương án B: \( y = -x^3 + 3x + 1 \)
Phương án C: \( y = x^2 - x^2 + 1 = 1 \) (Đây là hàm hằng, không phù hợp với đồ thị có dạng cong.)
Phương án D: \( y = -x^2 + x - 1 \) (Đây là hàm bậc hai, đồ thị là parabol, không phù hợp với đồ thị có dạng cong.)
Ta loại phương án C và D vì chúng không phù hợp với đồ thị đã cho.
Bây giờ, ta sẽ kiểm tra phương án A và B bằng cách tính đạo hàm để xác định các điểm cực trị và dấu của đạo hàm.
Phương án A: \( y = x^3 - 3x + 1 \)
Tính đạo hàm:
\[ y' = 3x^2 - 3 \]
Đặt \( y' = 0 \):
\[ 3x^2 - 3 = 0 \]
\[ x^2 - 1 = 0 \]
\[ (x - 1)(x + 1) = 0 \]
\[ x = 1 \text{ hoặc } x = -1 \]
Kiểm tra dấu của đạo hàm:
- Khi \( x < -1 \), \( y' > 0 \) (hàm số đồng biến)
- Khi \( -1 < x < 1 \), \( y' < 0 \) (hàm số nghịch biến)
- Khi \( x > 1 \), \( y' > 0 \) (hàm số đồng biến)
Vậy hàm số đạt cực đại tại \( x = -1 \) và cực tiểu tại \( x = 1 \).
Phương án B: \( y = -x^3 + 3x + 1 \)
Tính đạo hàm:
\[ y' = -3x^2 + 3 \]
Đặt \( y' = 0 \):
\[ -3x^2 + 3 = 0 \]
\[ x^2 - 1 = 0 \]
\[ (x - 1)(x + 1) = 0 \]
\[ x = 1 \text{ hoặc } x = -1 \]
Kiểm tra dấu của đạo hàm:
- Khi \( x < -1 \), \( y' < 0 \) (hàm số nghịch biến)
- Khi \( -1 < x < 1 \), \( y' > 0 \) (hàm số đồng biến)
- Khi \( x > 1 \), \( y' < 0 \) (hàm số nghịch biến)
Vậy hàm số đạt cực tiểu tại \( x = -1 \) và cực đại tại \( x = 1 \).
So sánh với đồ thị đã cho, ta thấy rằng đồ thị có cực đại tại \( x = -1 \) và cực tiểu tại \( x = 1 \). Điều này phù hợp với phương án B.
Vậy hàm số đúng với đồ thị đã cho là:
\[ \boxed{B.~y = -x^3 + 3x + 1} \]
Câu 2:
Để xác định điểm giao của đồ thị hàm số $y = \frac{ax + b}{cx + d}$ với trục hoành, ta cần tìm giá trị của $x$ sao cho $y = 0$.
Trước tiên, ta xét điều kiện xác định của hàm số:
\[ cx + d \neq 0 \]
Tiếp theo, ta đặt $y = 0$ và giải phương trình:
\[ \frac{ax + b}{cx + d} = 0 \]
Điều này có nghĩa là:
\[ ax + b = 0 \]
\[ x = -\frac{b}{a} \]
Do đó, điểm giao của đồ thị với trục hoành là:
\[ \left( -\frac{b}{a}, 0 \right) \]
Theo đề bài, điểm giao của đồ thị với trục hoành là $(0, -2)$, $(2, 0)$, $(-2, 0)$ hoặc $(0, 2)$. Ta thấy rằng điểm giao với trục hoành phải có dạng $(x, 0)$, tức là $y = 0$. Do đó, điểm giao với trục hoành là $(-2, 0)$.
Vậy đáp án đúng là:
\[ C. (-2, 0) \]
Câu 3:
Để tìm đạo hàm của hàm số \( y = \log_3(x^2 + x + 1) \), ta sử dụng công thức đạo hàm của hàm logarit cơ số \( a \):
\[ y = \log_a(u) \implies y' = \frac{u'}{u \ln(a)} \]
Trong đó, \( u = x^2 + x + 1 \).
Bước 1: Tính đạo hàm của \( u \):
\[ u' = (x^2 + x + 1)' = 2x + 1 \]
Bước 2: Áp dụng công thức đạo hàm của hàm logarit:
\[ y' = \frac{u'}{u \ln(3)} = \frac{2x + 1}{(x^2 + x + 1) \ln(3)} \]
Vậy đạo hàm của hàm số \( y = \log_3(x^2 + x + 1) \) là:
\[ y' = \frac{2x + 1}{(x^2 + x + 1) \ln(3)} \]
Do đó, đáp án đúng là:
\[ B.~y' = \frac{2x + 1}{(x^2 + x + 1) \ln(3)} \]