Câu 1:
Để tìm các khoảng đồng biến và nghịch biến của hàm số , chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tìm đạo hàm của hàm số:
2. Giải phương trình để tìm các điểm tới hạn:
3. Xác định dấu của đạo hàm trên các khoảng xác định bởi các điểm tới hạn:
- Khoảng :
Chọn :
Do đó, hàm số đồng biến trên khoảng .
- Khoảng :
Chọn :
Do đó, hàm số nghịch biến trên khoảng .
- Khoảng :
Chọn :
Do đó, hàm số đồng biến trên khoảng .
Kết luận:
- Hàm số đồng biến trên các khoảng và .
- Hàm số nghịch biến trên khoảng .
Câu 2:
Để tìm các khoảng đồng biến và nghịch biến của hàm số , chúng ta cần thực hiện các bước sau:
1. Tìm đạo hàm của hàm số:
Áp dụng quy tắc đạo hàm:
2. Xác định dấu của đạo hàm:
- Đạo hàm là một đa thức bậc hai với hệ số . Do đó, đồ thị của là một parabol mở lên.
- Vì với mọi , nên với mọi .
3. Kết luận về tính đơn điệu của hàm số:
- Vì với mọi , hàm số luôn đồng biến trên toàn bộ miền xác định của nó.
Do đó, hàm số đồng biến trên khoảng .
Câu 3:
TXD:
Ta có
Trên lấy , ta có
Suy ra hàm số nghịch biến trên
Trên lấy , ta có
Suy ra hàm số đồng biến trên
Trên lấy , ta có
Suy ra hàm số nghịch biến trên
Vậy hàm số đồng biến trên , nghịch biến trên và .
Câu 4:
Để tìm các khoảng đồng biến và nghịch biến của hàm số , chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tìm đạo hàm của hàm số:
2. Giải phương trình để tìm các điểm tới hạn:
Đây là một phương trình bậc hai. Ta có thể giải nó bằng cách sử dụng công thức nghiệm:
Với , , và :
3. Xác định dấu của đạo hàm trên các khoảng xác định bởi các điểm tới hạn:
- Khoảng :
Chọn một giá trị trong khoảng này, ví dụ :
Do đó, hàm số đồng biến trên khoảng .
- Khoảng :
Chọn một giá trị trong khoảng này, ví dụ :
Do đó, hàm số đồng biến trên khoảng .
4. Kết luận:
Hàm số đồng biến trên các khoảng và .
Vì đạo hàm không đổi dấu tại , nên hàm số không có khoảng nghịch biến.
Đáp số: Hàm số đồng biến trên các khoảng và .
Câu 5:
Để tìm các khoảng đơn điệu của hàm số , chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tìm đạo hàm của hàm số:
2. Giải phương trình để tìm các điểm tới hạn:
3. Xác định dấu của đạo hàm trên các khoảng xác định bởi các điểm tới hạn:
Các khoảng cần xét là , , , và .
- Trên khoảng :
Chọn :
Hàm số giảm trên .
- Trên khoảng :
Chọn :
Hàm số tăng trên .
- Trên khoảng :
Chọn :
Hàm số giảm trên .
- Trên khoảng :
Chọn :
Hàm số tăng trên .
4. Kết luận về các khoảng đơn điệu của hàm số:
- Hàm số giảm trên và .
- Hàm số tăng trên và .
Do đó, các khoảng đơn điệu của hàm số là:
- Giảm trên và .
- Tăng trên và .
Câu 6:
Để tìm các khoảng đơn điệu của hàm số , chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tìm đạo hàm của hàm số:
2. Giải phương trình để tìm các điểm tới hạn:
Vì không có nghiệm thực, nên chỉ có một điểm tới hạn là .
3. Xác định dấu của đạo hàm trên các khoảng xác định:
- Khoảng :
Chọn :
Do đó, hàm số giảm trên khoảng .
- Khoảng :
Chọn :
Do đó, hàm số tăng trên khoảng .
4. Kết luận về các khoảng đơn điệu của hàm số:
- Hàm số giảm trên khoảng .
- Hàm số tăng trên khoảng .
Vậy các khoảng đơn điệu của hàm số là:
- Giảm trên
- Tăng trên
Đáp số:
- Hàm số giảm trên
- Hàm số tăng trên
Câu 7:
Để tìm các khoảng đơn điệu của hàm số , chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tìm đạo hàm của hàm số:
2. Giải phương trình để tìm các điểm tới hạn:
3. Xác định dấu của đạo hàm trên các khoảng xác định bởi các điểm tới hạn:
Các khoảng cần xét là: , , , và .
- Trên khoảng :
Chọn :
Hàm số đồng biến trên .
- Trên khoảng :
Chọn :
Hàm số nghịch biến trên .
- Trên khoảng :
Chọn :
Hàm số đồng biến trên .
- Trên khoảng :
Chọn :
Hàm số nghịch biến trên .
4. Kết luận về các khoảng đơn điệu của hàm số:
- Hàm số đồng biến trên các khoảng và .
- Hàm số nghịch biến trên các khoảng và .
Đáp số:
- Hàm số đồng biến trên các khoảng và .
- Hàm số nghịch biến trên các khoảng và .
Câu 8:
Để tìm các khoảng đơn điệu của hàm số , chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tìm tập xác định (TXĐ):
Hàm số có mẫu số là . Để hàm số xác định, mẫu số phải khác 0:
Vậy tập xác định của hàm số là:
2. Tính đạo hàm :
Ta sử dụng công thức đạo hàm của phân thức:
Với và , ta có:
Do đó:
3. Xác định dấu của đạo hàm :
Ta thấy rằng luôn dương vì và với mọi .
4. Xác định các khoảng đơn điệu:
Vì trên toàn bộ tập xác định , hàm số đồng biến trên mỗi khoảng của tập xác định.
Cụ thể, hàm số đồng biến trên các khoảng:
Kết luận: Hàm số đồng biến trên các khoảng và .
Câu 9:
Trước tiên, ta cần tìm đạo hàm của hàm số .
Bước 1: Tính đạo hàm .
Áp dụng công thức đạo hàm của phân thức:
Trong đó:
Tính và :
Do đó:
Bước 2: Xác định dấu của .
Ta thấy rằng . Vì với mọi , nên với mọi .
Bước 3: Kết luận về tính đơn điệu của hàm số.
Hàm số nghịch biến trên các khoảng mà đạo hàm .
Vì với mọi , nên hàm số nghịch biến trên các khoảng:
Vậy các khoảng nghịch biến của hàm số là:
Câu 10:
Để tìm các khoảng nghịch biến của hàm số , chúng ta cần thực hiện các bước sau:
1. Tìm tập xác định (TXĐ):
Hàm số có mẫu số . Do đó, .
Vậy tập xác định của hàm số là:
2. Tính đạo hàm :
Ta sử dụng công thức đạo hàm của phân thức:
Với và .
Tính và :
Thay vào công thức đạo hàm:
Rút gọn tử số:
Tổng hợp lại:
3. Giải bất phương trình :
Để hàm số nghịch biến, ta cần :
Vì với mọi , nên dấu của phụ thuộc vào tử số .
Giải bất phương trình:
Nhân cả hai vế với -1 (đổi chiều bất phương trình):
Giải phương trình :
Bảng xét dấu của :
| | | -5 | -2 | 1 | |
|------------------|---------------|----------|----------|----------|----------------|
| | | | | | |
Từ bảng xét dấu, ta thấy trên các khoảng:
Kết hợp với tập xác định , ta có các khoảng nghịch biến của hàm số là:
Kết luận: Các khoảng nghịch biến của hàm số là:
Câu 11:
Để tìm các khoảng đồng biến và nghịch biến của hàm số , chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tìm tập xác định (TXĐ):
Hàm số có mẫu số . Do đó, .
Vậy tập xác định của hàm số là:
2. Tính đạo hàm :
Ta có:
Áp dụng công thức đạo hàm của phân thức:
Tính đạo hàm của tử số và mẫu số:
Thay vào công thức đạo hàm:
3. Xác định dấu của :
Để xác định khoảng đồng biến và nghịch biến, ta cần xét dấu của :
- Mẫu số luôn dương ngoại trừ tại .
- Tử số đổi dấu tại và .
Ta lập bảng xét dấu của :
| | | | | | | | |
|------------------|----------------------|-----------|------------------|-----------|------------------|----------|----------------------|
| | | | | | | | |
| | | | | | | | |
| | | | | | | | |
| | | | | | | | |
| | | | | | | | |
4. Kết luận:
- Hàm số đồng biến trên các khoảng và .
- Hàm số nghịch biến trên các khoảng và .
Đáp số:
- Hàm số đồng biến trên các khoảng và .
- Hàm số nghịch biến trên các khoảng và .
Câu 12:
Để tìm các khoảng đồng biến và nghịch biến của hàm số , chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tìm tập xác định (TXĐ):
Hàm số có mẫu số . Do đó, .
Vậy tập xác định của hàm số là:
2. Tính đạo hàm :
Ta sử dụng công thức đạo hàm của phân thức:
Với và .
Tính và :
Thay vào công thức đạo hàm:
Rút gọn tử số:
Tổng hợp lại:
3. Xác định dấu của :
Để tìm các khoảng đồng biến và nghịch biến, ta cần xét dấu của .
Xét tử số :
Vì là một tam thức bậc hai có biệt thức , nên nó không có nghiệm thực và luôn dương.
Do đó, luôn âm.
Mẫu số luôn dương ngoại trừ tại .
Vậy luôn âm trên toàn bộ tập xác định .
4. Kết luận:
Hàm số luôn nghịch biến trên các khoảng và .
Đáp án cuối cùng: