Câu 1:
Bài 1: Tìm cực trị của hàm số \( y = x^3 - 3x + 5 \)
Bước 1: Tìm đạo hàm bậc nhất
Ta có:
\[ y' = 3x^2 - 3 \]
Bước 2: Giải phương trình \( y' = 0 \)
\[ 3x^2 - 3 = 0 \]
\[ 3(x^2 - 1) = 0 \]
\[ x^2 - 1 = 0 \]
\[ x^2 = 1 \]
\[ x = 1 \text{ hoặc } x = -1 \]
Bước 3: Tìm đạo hàm bậc hai
\[ y'' = 6x \]
Bước 4: Thay các giá trị \( x = 1 \) và \( x = -1 \) vào \( y'' \)
- Khi \( x = 1 \):
\[ y''(1) = 6 \cdot 1 = 6 > 0 \]
Hàm số có điểm cực tiểu tại \( x = 1 \).
- Khi \( x = -1 \):
\[ y''(-1) = 6 \cdot (-1) = -6 < 0 \]
Hàm số có điểm cực đại tại \( x = -1 \).
Bước 5: Tính giá trị của hàm số tại các điểm cực trị
- Tại \( x = 1 \):
\[ y(1) = 1^3 - 3 \cdot 1 + 5 = 1 - 3 + 5 = 3 \]
Điểm cực tiểu là \( (1, 3) \).
- Tại \( x = -1 \):
\[ y(-1) = (-1)^3 - 3 \cdot (-1) + 5 = -1 + 3 + 5 = 7 \]
Điểm cực đại là \( (-1, 7) \).
Bài 2: Tìm cực trị của hàm số \( y = -x^3 + 3x^2 + 5 \)
Bước 1: Tìm đạo hàm bậc nhất
Ta có:
\[ y' = -3x^2 + 6x \]
Bước 2: Giải phương trình \( y' = 0 \)
\[ -3x^2 + 6x = 0 \]
\[ -3x(x - 2) = 0 \]
\[ x = 0 \text{ hoặc } x = 2 \]
Bước 3: Tìm đạo hàm bậc hai
\[ y'' = -6x + 6 \]
Bước 4: Thay các giá trị \( x = 0 \) và \( x = 2 \) vào \( y'' \)
- Khi \( x = 0 \):
\[ y''(0) = -6 \cdot 0 + 6 = 6 > 0 \]
Hàm số có điểm cực tiểu tại \( x = 0 \).
- Khi \( x = 2 \):
\[ y''(2) = -6 \cdot 2 + 6 = -12 + 6 = -6 < 0 \]
Hàm số có điểm cực đại tại \( x = 2 \).
Bước 5: Tính giá trị của hàm số tại các điểm cực trị
- Tại \( x = 0 \):
\[ y(0) = -0^3 + 3 \cdot 0^2 + 5 = 5 \]
Điểm cực tiểu là \( (0, 5) \).
- Tại \( x = 2 \):
\[ y(2) = -(2)^3 + 3 \cdot (2)^2 + 5 = -8 + 12 + 5 = 9 \]
Điểm cực đại là \( (2, 9) \).
Câu hỏi trắc nghiệm: Điểm cực đại của đồ thị hàm số \( y = -x^3 + 3x + 1 \) là:
Bước 1: Tìm đạo hàm bậc nhất
Ta có:
\[ y' = -3x^2 + 3 \]
Bước 2: Giải phương trình \( y' = 0 \)
\[ -3x^2 + 3 = 0 \]
\[ -3(x^2 - 1) = 0 \]
\[ x^2 - 1 = 0 \]
\[ x^2 = 1 \]
\[ x = 1 \text{ hoặc } x = -1 \]
Bước 3: Tìm đạo hàm bậc hai
\[ y'' = -6x \]
Bước 4: Thay các giá trị \( x = 1 \) và \( x = -1 \) vào \( y'' \)
- Khi \( x = 1 \):
\[ y''(1) = -6 \cdot 1 = -6 < 0 \]
Hàm số có điểm cực đại tại \( x = 1 \).
- Khi \( x = -1 \):
\[ y''(-1) = -6 \cdot (-1) = 6 > 0 \]
Hàm số có điểm cực tiểu tại \( x = -1 \).
Bước 5: Tính giá trị của hàm số tại các điểm cực trị
- Tại \( x = 1 \):
\[ y(1) = -(1)^3 + 3 \cdot 1 + 1 = -1 + 3 + 1 = 3 \]
Điểm cực đại là \( (1, 3) \).
Do đó, đáp án đúng là:
\[ D.~Q(1;3) \]
Câu 3:
Để tìm điểm cực tiểu của hàm số \( y = \frac{1}{3}x^3 + x^2 - 3x + 1 \), chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tìm đạo hàm bậc nhất của hàm số:
\[
y' = \frac{d}{dx}\left(\frac{1}{3}x^3 + x^2 - 3x + 1\right)
\]
\[
y' = x^2 + 2x - 3
\]
2. Giải phương trình \( y' = 0 \) để tìm các điểm dừng:
\[
x^2 + 2x - 3 = 0
\]
Đây là phương trình bậc hai, ta giải nó bằng công thức nghiệm:
\[
x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
\]
Với \( a = 1 \), \( b = 2 \), \( c = -3 \):
\[
x = \frac{-2 \pm \sqrt{2^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-3)}}{2 \cdot 1}
\]
\[
x = \frac{-2 \pm \sqrt{4 + 12}}{2}
\]
\[
x = \frac{-2 \pm \sqrt{16}}{2}
\]
\[
x = \frac{-2 \pm 4}{2}
\]
Từ đó, ta có hai nghiệm:
\[
x_1 = \frac{-2 + 4}{2} = 1
\]
\[
x_2 = \frac{-2 - 4}{2} = -3
\]
3. Tìm đạo hàm bậc hai của hàm số để kiểm tra tính chất của các điểm dừng:
\[
y'' = \frac{d}{dx}(x^2 + 2x - 3)
\]
\[
y'' = 2x + 2
\]
4. Kiểm tra dấu của \( y'' \) tại các điểm dừng:
- Tại \( x = 1 \):
\[
y''(1) = 2(1) + 2 = 4 > 0
\]
Vì \( y''(1) > 0 \), nên hàm số đạt cực tiểu tại \( x = 1 \).
- Tại \( x = -3 \):
\[
y''(-3) = 2(-3) + 2 = -6 + 2 = -4 < 0
\]
Vì \( y''(-3) < 0 \), nên hàm số đạt cực đại tại \( x = -3 \).
Vậy, hàm số \( y = \frac{1}{3}x^3 + x^2 - 3x + 1 \) đạt cực tiểu tại điểm \( x = 1 \).
Đáp án đúng là: \( B.~x=1 \).
Câu 4:
Để tìm giá trị cực đại của hàm số \( y = x^3 - 3x + 2 \), chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tìm đạo hàm của hàm số:
\[
y' = \frac{d}{dx}(x^3 - 3x + 2) = 3x^2 - 3
\]
2. Giải phương trình \( y' = 0 \) để tìm các điểm tới hạn:
\[
3x^2 - 3 = 0
\]
\[
3(x^2 - 1) = 0
\]
\[
x^2 - 1 = 0
\]
\[
x^2 = 1
\]
\[
x = 1 \quad \text{hoặc} \quad x = -1
\]
3. Xác định tính chất của các điểm tới hạn bằng cách xét dấu của đạo hàm hoặc sử dụng đạo hàm bậc hai:
- Phương pháp đạo hàm bậc hai:
\[
y'' = \frac{d}{dx}(3x^2 - 3) = 6x
\]
- Tại \( x = 1 \):
\[
y''(1) = 6 \cdot 1 = 6 > 0 \quad \Rightarrow \quad \text{Hàm số có điểm cực tiểu tại } x = 1
\]
- Tại \( x = -1 \):
\[
y''(-1) = 6 \cdot (-1) = -6 < 0 \quad \Rightarrow \quad \text{Hàm số có điểm cực đại tại } x = -1
\]
4. Tính giá trị của hàm số tại điểm cực đại \( x = -1 \):
\[
y(-1) = (-1)^3 - 3(-1) + 2 = -1 + 3 + 2 = 4
\]
Vậy giá trị cực đại của hàm số \( y = x^3 - 3x + 2 \) là:
\[
y_{CĐ} = 4
\]
Đáp án đúng là:
\[
\boxed{B.~y_{CĐ}=4}
\]
Câu 5:
Để tìm các điểm cực trị của đồ thị hàm số \( y = \frac{x-1}{4x+7} \), ta cần thực hiện các bước sau:
1. Tìm đạo hàm của hàm số:
Hàm số \( y = \frac{x-1}{4x+7} \) là một phân thức, do đó ta sẽ sử dụng quy tắc đạo hàm của phân thức để tìm đạo hàm của nó.
Đặt \( u = x - 1 \) và \( v = 4x + 7 \). Ta có:
\[
u' = 1 \quad \text{và} \quad v' = 4
\]
Áp dụng công thức đạo hàm của phân thức \( \left( \frac{u}{v} \right)' = \frac{u'v - uv'}{v^2} \):
\[
y' = \frac{(1)(4x + 7) - (x - 1)(4)}{(4x + 7)^2}
\]
\[
y' = \frac{4x + 7 - 4x + 4}{(4x + 7)^2}
\]
\[
y' = \frac{11}{(4x + 7)^2}
\]
2. Xác định các điểm mà đạo hàm bằng 0 hoặc không xác định:
- Đạo hàm \( y' = \frac{11}{(4x + 7)^2} \) luôn dương vì tử số \( 11 \) là hằng số dương và mẫu số \( (4x + 7)^2 \) luôn dương ngoại trừ khi \( 4x + 7 = 0 \).
- Mẫu số \( 4x + 7 = 0 \) khi \( x = -\frac{7}{4} \). Tại \( x = -\frac{7}{4} \), hàm số không xác định.
- Đạo hàm \( y' \) không bao giờ bằng 0 vì tử số \( 11 \) không bao giờ bằng 0.
3. Kết luận về các điểm cực trị:
- Vì \( y' \) luôn dương ngoại trừ tại \( x = -\frac{7}{4} \) nơi mà hàm số không xác định, nên hàm số \( y = \frac{x-1}{4x+7} \) không có điểm cực trị.
Do đó, đồ thị hàm số \( y = \frac{x-1}{4x+7} \) không có điểm cực trị.
Đáp án: D. 0.
Câu 6:
Để tìm các điểm cực trị của hàm số \( y = x^4 - 2x^2 + 3 \), ta thực hiện các bước sau:
1. Tìm đạo hàm bậc nhất của hàm số:
\[
y' = \frac{d}{dx}(x^4 - 2x^2 + 3) = 4x^3 - 4x
\]
2. Giải phương trình \( y' = 0 \) để tìm các điểm tới hạn:
\[
4x^3 - 4x = 0
\]
Ta có thể nhân chia cả hai vế cho 4:
\[
x^3 - x = 0
\]
Đặt \( x \) ra ngoài:
\[
x(x^2 - 1) = 0
\]
Giải phương trình này:
\[
x = 0 \quad \text{hoặc} \quad x^2 - 1 = 0
\]
\[
x = 0 \quad \text{hoặc} \quad x = 1 \quad \text{hoặc} \quad x = -1
\]
3. Xác định tính chất của các điểm tới hạn bằng cách xét dấu của đạo hàm hoặc sử dụng đạo hàm bậc hai:
- Đạo hàm bậc hai:
\[
y'' = \frac{d}{dx}(4x^3 - 4x) = 12x^2 - 4
\]
- Thay các giá trị \( x = 0, x = 1, x = -1 \) vào \( y'' \):
\[
y''(0) = 12(0)^2 - 4 = -4 \quad (\text{dưới 0, nên \( x = 0 \) là điểm cực đại})
\]
\[
y''(1) = 12(1)^2 - 4 = 8 \quad (\text{trên 0, nên \( x = 1 \) là điểm cực tiểu})
\]
\[
y''(-1) = 12(-1)^2 - 4 = 8 \quad (\text{trên 0, nên \( x = -1 \) là điểm cực tiểu})
\]
4. Kết luận:
Hàm số \( y = x^4 - 2x^2 + 3 \) có ba điểm cực trị:
- Một điểm cực đại tại \( x = 0 \)
- Hai điểm cực tiểu tại \( x = 1 \) và \( x = -1 \)
Do đó, khẳng định đúng là:
A. Hàm số có ba điểm cực trị.
Câu 7:
Để tìm số điểm cực trị của hàm số \( y = x^4 - 2x^2 \), chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tìm đạo hàm bậc nhất của hàm số:
\[
y' = \frac{d}{dx}(x^4 - 2x^2) = 4x^3 - 4x
\]
2. Giải phương trình \( y' = 0 \) để tìm các điểm tới hạn:
\[
4x^3 - 4x = 0
\]
\[
4x(x^2 - 1) = 0
\]
\[
4x(x - 1)(x + 1) = 0
\]
Từ đó, ta có:
\[
x = 0 \quad \text{hoặc} \quad x = 1 \quad \text{hoặc} \quad x = -1
\]
3. Tìm đạo hàm bậc hai của hàm số:
\[
y'' = \frac{d}{dx}(4x^3 - 4x) = 12x^2 - 4
\]
4. Xác định tính chất của các điểm tới hạn bằng cách thay các giá trị \( x = 0, 1, -1 \) vào đạo hàm bậc hai:
- Tại \( x = 0 \):
\[
y''(0) = 12(0)^2 - 4 = -4 < 0
\]
Do đó, \( x = 0 \) là điểm cực đại.
- Tại \( x = 1 \):
\[
y''(1) = 12(1)^2 - 4 = 12 - 4 = 8 > 0
\]
Do đó, \( x = 1 \) là điểm cực tiểu.
- Tại \( x = -1 \):
\[
y''(-1) = 12(-1)^2 - 4 = 12 - 4 = 8 > 0
\]
Do đó, \( x = -1 \) là điểm cực tiểu.
5. Kết luận:
Hàm số \( y = x^4 - 2x^2 \) có 3 điểm cực trị: 1 điểm cực đại tại \( x = 0 \) và 2 điểm cực tiểu tại \( x = 1 \) và \( x = -1 \).
Đáp án đúng là: C. 3.
Câu 8:
Để tìm điểm cực tiểu của hàm số \( y = x\sqrt{4 - x^2} \), chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tìm miền xác định (ĐKXĐ):
Hàm số \( y = x\sqrt{4 - x^2} \) có nghĩa khi \( 4 - x^2 \geq 0 \). Do đó:
\[
4 - x^2 \geq 0 \implies x^2 \leq 4 \implies -2 \leq x \leq 2
\]
Vậy miền xác định của hàm số là \( [-2, 2] \).
2. Tính đạo hàm \( y' \):
Ta có:
\[
y = x\sqrt{4 - x^2}
\]
Áp dụng công thức đạo hàm của tích hai hàm số:
\[
y' = \frac{d}{dx}(x) \cdot \sqrt{4 - x^2} + x \cdot \frac{d}{dx}(\sqrt{4 - x^2})
\]
\[
y' = \sqrt{4 - x^2} + x \cdot \frac{-2x}{2\sqrt{4 - x^2}}
\]
\[
y' = \sqrt{4 - x^2} - \frac{x^2}{\sqrt{4 - x^2}}
\]
\[
y' = \frac{(4 - x^2) - x^2}{\sqrt{4 - x^2}} = \frac{4 - 2x^2}{\sqrt{4 - x^2}}
\]
3. Giải phương trình \( y' = 0 \):
\[
\frac{4 - 2x^2}{\sqrt{4 - x^2}} = 0
\]
\[
4 - 2x^2 = 0 \implies 2x^2 = 4 \implies x^2 = 2 \implies x = \pm \sqrt{2}
\]
4. Kiểm tra dấu của \( y' \) để xác định điểm cực tiểu:
- Khi \( x \) thay đổi từ \(-2\) đến \(\sqrt{2}\), \( y' \) chuyển từ âm sang dương, tức là hàm số tăng.
- Khi \( x \) thay đổi từ \(\sqrt{2}\) đến \(2\), \( y' \) chuyển từ dương sang âm, tức là hàm số giảm.
Do đó, tại \( x = \sqrt{2} \), hàm số đạt cực đại.
Tương tự, tại \( x = -\sqrt{2} \), hàm số đạt cực tiểu.
5. Kết luận:
Điểm cực tiểu của hàm số \( y = x\sqrt{4 - x^2} \) là \( x = -\sqrt{2} \).
Đáp án đúng là:
\[ C.~x = -\sqrt{2} \]