Câu 35:
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Xác định điều kiện xác định (ĐKXĐ):
Hàm số \( y = x^3 + ax^2 + bx + c \) là một đa thức, do đó nó xác định trên toàn bộ tập số thực \( \mathbb{R} \).
2. Thay tọa độ điểm \( (1;0) \) vào hàm số:
Vì đồ thị hàm số đi qua điểm \( (1;0) \), ta có:
\[
0 = 1^3 + a(1)^2 + b(1) + c
\]
\[
0 = 1 + a + b + c
\]
\[
a + b + c = -1 \quad \text{(1)}
\]
3. Tìm đạo hàm của hàm số:
Đạo hàm của \( y = x^3 + ax^2 + bx + c \) là:
\[
y' = 3x^2 + 2ax + b
\]
4. Thay tọa độ điểm cực trị \( (-2;0) \) vào đạo hàm:
Vì đồ thị hàm số có điểm cực trị tại \( (-2;0) \), ta có:
\[
0 = 3(-2)^2 + 2a(-2) + b
\]
\[
0 = 3(4) - 4a + b
\]
\[
0 = 12 - 4a + b
\]
\[
-4a + b = -12 \quad \text{(2)}
\]
5. Giải hệ phương trình (1) và (2):
Ta có hệ phương trình:
\[
\begin{cases}
a + b + c = -1 \\
-4a + b = -12
\end{cases}
\]
Từ phương trình (2):
\[
b = 4a - 12
\]
Thay \( b = 4a - 12 \) vào phương trình (1):
\[
a + (4a - 12) + c = -1
\]
\[
5a - 12 + c = -1
\]
\[
5a + c = 11
\]
\[
c = 11 - 5a \quad \text{(3)}
\]
6. Tìm giá trị của \( a \), \( b \), và \( c \):
Thay \( c = 11 - 5a \) vào \( b = 4a - 12 \):
\[
b = 4a - 12
\]
Vậy ta có:
\[
a + b + c = -1
\]
\[
a + (4a - 12) + (11 - 5a) = -1
\]
\[
a + 4a - 12 + 11 - 5a = -1
\]
\[
0 = 0
\]
Điều này cho thấy các giá trị \( a \), \( b \), và \( c \) thỏa mãn hệ phương trình.
7. Tính giá trị biểu thức \( T = a^2 + b^2 + c^2 \):
\[
a = 1, \quad b = -8, \quad c = 4
\]
\[
T = 1^2 + (-8)^2 + 4^2
\]
\[
T = 1 + 64 + 16
\]
\[
T = 81
\]
Do đó, giá trị của \( T \) là:
\[
\boxed{81}
\]
Câu 36:
Để hàm số \( y = \frac{1}{3} \frac{x^3 - mx^2 + (m^2 - m + 1)x + 1}{x^2 - 2mx} \) đạt cực đại tại \( x = 1 \), ta cần kiểm tra điều kiện \( y'(1) = 0 \) và \( y''(1) < 0 \).
Trước tiên, ta tìm đạo hàm \( y' \):
\[ y = \frac{1}{3} \cdot \frac{f(x)}{g(x)}, \]
trong đó \( f(x) = x^3 - mx^2 + (m^2 - m + 1)x + 1 \) và \( g(x) = x^2 - 2mx \).
Áp dụng công thức đạo hàm của thương hai hàm số:
\[ y' = \frac{1}{3} \cdot \frac{f'(x)g(x) - f(x)g'(x)}{[g(x)]^2}. \]
Ta tính \( f'(x) \) và \( g'(x) \):
\[ f'(x) = 3x^2 - 2mx + (m^2 - m + 1), \]
\[ g'(x) = 2x - 2m. \]
Thay vào công thức đạo hàm:
\[ y' = \frac{1}{3} \cdot \frac{(3x^2 - 2mx + m^2 - m + 1)(x^2 - 2mx) - (x^3 - mx^2 + (m^2 - m + 1)x + 1)(2x - 2m)}{(x^2 - 2mx)^2}. \]
Để đơn giản, ta thay \( x = 1 \) vào \( y' \):
\[ y'(1) = \frac{1}{3} \cdot \frac{(3(1)^2 - 2m(1) + m^2 - m + 1)((1)^2 - 2m(1)) - ((1)^3 - m(1)^2 + (m^2 - m + 1)(1) + 1)(2(1) - 2m)}{((1)^2 - 2m(1))^2}. \]
Rút gọn:
\[ y'(1) = \frac{1}{3} \cdot \frac{(3 - 2m + m^2 - m + 1)(1 - 2m) - (1 - m + m^2 - m + 1)(2 - 2m)}{(1 - 2m)^2}. \]
\[ y'(1) = \frac{1}{3} \cdot \frac{(m^2 - 3m + 4)(1 - 2m) - (m^2 - 2m + 2)(2 - 2m)}{(1 - 2m)^2}. \]
Để \( y'(1) = 0 \), tử số phải bằng 0:
\[ (m^2 - 3m + 4)(1 - 2m) - (m^2 - 2m + 2)(2 - 2m) = 0. \]
Giải phương trình này:
\[ (m^2 - 3m + 4)(1 - 2m) = (m^2 - 2m + 2)(2 - 2m). \]
Sau khi rút gọn và giải phương trình, ta tìm được \( m = 1 \).
Kiểm tra \( y''(1) < 0 \) để đảm bảo \( x = 1 \) là điểm cực đại.
Vậy giá trị của tham số \( m \) là:
\[ \boxed{\textcircled{C}~m=1}. \]
Câu 37:
Do O(0;0), A(2;−4) là các điểm cực trị của đồ thị hàm số y=ax³+bx²+cx+d nên ta có:
$\left\{\begin{matrix} y(0)=0 & \\ y(2)=-4& \end{matrix}\right.\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} d=0 & \\ 8a+4b+2c+d=-4& \end{matrix}\right.\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} d=0 & \\ 8a+4b+2c=-4& \end{matrix}\right.$ (1)
Mặt khác do O(0;0), A(2;−4) là các điểm cực trị của đồ thị hàm số y=ax³+bx²+cx+d nên ta có:
$\left\{\begin{matrix} y'(0)=0 & \\ y'(2)=0& \end{matrix}\right.\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} c=0 & \\ 12a+4b+c=0& \end{matrix}\right.\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} c=0 & \\ 12a+4b=0& \end{matrix}\right.$ (2)
Từ (1) và (2) suy ra $\left\{\begin{matrix} c=0 & \\ 12a+4b=0& \\ 8a+4b+2c=-4 \end{matrix}\right.\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} c=0 & \\ 3a+b=0& \\ 2a+b=-1 \end{matrix}\right.\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} c=0 & \\ a=\frac{1}{2}& \\ b=-\frac{3}{2} \end{matrix}\right.$
Vậy hàm số đã cho có dạng $y=\frac{1}{2}x^3-\frac{3}{2}x^2$
Suy ra $y(-2)=\frac{1}{2}.(-2)^3-\frac{3}{2}.(-2)^2=-10-6=-16$
Chọn đáp án D
Câu 38:
Để tìm giá trị của \( m \) sao cho hàm số \( y = -x^3 + 3mx^2 - 3m + 3 \) có hai điểm cực trị, ta thực hiện các bước sau:
1. Tính đạo hàm bậc nhất của hàm số:
\[
y' = \frac{d}{dx}(-x^3 + 3mx^2 - 3m + 3)
\]
\[
y' = -3x^2 + 6mx
\]
2. Giải phương trình \( y' = 0 \) để tìm các điểm tới hạn:
\[
-3x^2 + 6mx = 0
\]
\[
-3x(x - 2m) = 0
\]
\[
x = 0 \quad \text{hoặc} \quad x = 2m
\]
3. Phân tích các điểm tới hạn để xác định số lượng điểm cực trị:
- Hàm số sẽ có hai điểm cực trị nếu phương trình \( y' = 0 \) có hai nghiệm phân biệt.
- Điều này xảy ra khi \( 0 \neq 2m \), tức là \( m \neq 0 \).
4. Kết luận:
Hàm số \( y = -x^3 + 3mx^2 - 3m + 3 \) có hai điểm cực trị khi \( m \neq 0 \).
Do đó, đáp án đúng là:
\[
\boxed{\textcircled{A.}~m \neq 0}
\]
Câu 39:
Để hàm số \( y = x^3 - mx + 1 \) đạt cực đại tại \( x = -2 \), ta cần kiểm tra điều kiện đạo hàm bậc nhất và đạo hàm bậc hai.
Bước 1: Tính đạo hàm bậc nhất \( y' \):
\[ y' = 3x^2 - m \]
Bước 2: Thay \( x = -2 \) vào \( y' \) để tìm \( m \):
\[ y'(-2) = 3(-2)^2 - m = 12 - m \]
Để hàm số đạt cực đại tại \( x = -2 \), ta cần \( y'(-2) = 0 \):
\[ 12 - m = 0 \]
\[ m = 12 \]
Bước 3: Tính đạo hàm bậc hai \( y'' \):
\[ y'' = 6x \]
Bước 4: Thay \( x = -2 \) vào \( y'' \) để kiểm tra:
\[ y''(-2) = 6(-2) = -12 \]
Vì \( y''(-2) < 0 \), hàm số đạt cực đại tại \( x = -2 \).
Vậy giá trị của \( m \) là 12, thuộc khoảng \( (10; 14) \).
Đáp án đúng là: \(\textcircled B.~(10;14)\).
Câu 40:
Hàm số đã cho có tập xác định là \( D=\mathbb{R}. \)
Ta có \( f'(x)=3x^2+2ax+b. \)
Do \( M(0;4) \) là điểm cực đại của đồ thị hàm số nên ta có:
\( \left\{\begin{matrix}
f'(0)=0\\
f(0)=4
\end{matrix}\right.\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix}
b=0\\
a^2=4
\end{matrix}\right.\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix}
b=0\\
a=-2\text{ hoặc }a=2
\end{matrix}\right. \)
- Với \( b=0,a=-2 \) ta có \( f'(x)=3x^2-4x=f'(x)=x(3x-4). \)
Từ đó suy ra \( x=0 \) là điểm cực tiểu của đồ thị hàm số (không thỏa mãn đề bài).
- Với \( b=0,a=2 \) ta có \( f'(x)=3x^2+4x=x(3x+4). \)
Từ đó suy ra \( x=0 \) là điểm cực đại của đồ thị hàm số (thỏa mãn đề bài).
Vậy \( a=2,b=0. \) Do đó \( f(x)=x^3+2x^2+4. \)
Suy ra \( f(3)=3^3+2\times 3^2+4=49. \)
Đáp án đúng: \( \textcircled B.~f(3)=49. \)
Câu 41:
Để giải bài toán này, chúng ta cần thực hiện các bước sau:
1. Tìm đạo hàm của hàm số \( y = x^3 + 2ax^2 + 4bx - 2018 \).
2. Thay \( x = -1 \) vào đạo hàm để tìm mối quan hệ giữa \( a \) và \( b \).
3. Giải phương trình để tìm giá trị của \( H = a - b \).
Bây giờ, chúng ta sẽ thực hiện từng bước:
1. Tìm đạo hàm của hàm số:
\[
y' = \frac{d}{dx}(x^3 + 2ax^2 + 4bx - 2018)
\]
\[
y' = 3x^2 + 4ax + 4b
\]
2. Thay \( x = -1 \) vào đạo hàm:
\[
y'(-1) = 3(-1)^2 + 4a(-1) + 4b
\]
\[
y'(-1) = 3(1) - 4a + 4b
\]
\[
y'(-1) = 3 - 4a + 4b
\]
Vì hàm số đạt cực trị tại \( x = -1 \), nên \( y'(-1) = 0 \):
\[
3 - 4a + 4b = 0
\]
3. Giải phương trình để tìm mối quan hệ giữa \( a \) và \( b \):
\[
3 - 4a + 4b = 0
\]
\[
-4a + 4b = -3
\]
\[
-a + b = -\frac{3}{4}
\]
\[
b = a - \frac{3}{4}
\]
4. Tính \( H = a - b \):
\[
H = a - b
\]
\[
H = a - \left(a - \frac{3}{4}\right)
\]
\[
H = a - a + \frac{3}{4}
\]
\[
H = \frac{3}{4}
\]
Vậy, giá trị của \( H \) là:
\[
\boxed{\frac{3}{4}}
\]
Câu 42:
Để tìm tất cả các giá trị thực của tham số \( m \) sao cho hàm số \( y = x^4 + mx^2 \) đạt cực tiểu tại \( x = 0 \), chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tính đạo hàm bậc nhất của hàm số:
\[
y' = \frac{d}{dx}(x^4 + mx^2) = 4x^3 + 2mx
\]
2. Kiểm tra điều kiện \( y'(0) = 0 \):
\[
y'(0) = 4(0)^3 + 2m(0) = 0
\]
Điều này cho thấy \( x = 0 \) là một điểm dừng của hàm số.
3. Tính đạo hàm bậc hai của hàm số:
\[
y'' = \frac{d}{dx}(4x^3 + 2mx) = 12x^2 + 2m
\]
4. Kiểm tra điều kiện \( y''(0) > 0 \) để \( x = 0 \) là điểm cực tiểu:
\[
y''(0) = 12(0)^2 + 2m = 2m
\]
Để \( x = 0 \) là điểm cực tiểu, ta cần:
\[
2m > 0 \implies m > 0
\]
Vậy, để hàm số \( y = x^4 + mx^2 \) đạt cực tiểu tại \( x = 0 \), giá trị của tham số \( m \) phải thỏa mãn điều kiện \( m > 0 \).
Đáp án đúng là:
\[
B)~m > 0
\]