Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Bài 3:
Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện từng phần một cách chi tiết.
1. Khảo sát và vẽ đồ thị (C) của hàm số \( y = 4x^3 - 3x - 1 \).
Bước 1: Tìm tập xác định
Hàm số \( y = 4x^3 - 3x - 1 \) là một đa thức bậc ba, do đó tập xác định của hàm số là \( \mathbb{R} \).
Bước 2: Tính đạo hàm
Tính đạo hàm của hàm số:
\[ y' = (4x^3 - 3x - 1)' = 12x^2 - 3. \]
Bước 3: Tìm cực trị
Giải phương trình \( y' = 0 \):
\[ 12x^2 - 3 = 0 \]
\[ 12x^2 = 3 \]
\[ x^2 = \frac{1}{4} \]
\[ x = \pm \frac{1}{2}. \]
Tính giá trị hàm số tại các điểm này:
- Với \( x = \frac{1}{2} \):
\[ y\left(\frac{1}{2}\right) = 4\left(\frac{1}{2}\right)^3 - 3\left(\frac{1}{2}\right) - 1 = \frac{1}{2} - \frac{3}{2} - 1 = -2. \]
- Với \( x = -\frac{1}{2} \):
\[ y\left(-\frac{1}{2}\right) = 4\left(-\frac{1}{2}\right)^3 - 3\left(-\frac{1}{2}\right) - 1 = -\frac{1}{2} + \frac{3}{2} - 1 = 0. \]
Bước 4: Xét dấu đạo hàm
- Với \( x < -\frac{1}{2} \), \( y' > 0 \) (hàm số đồng biến).
- Với \( -\frac{1}{2} < x < \frac{1}{2} \), \( y' < 0 \) (hàm số nghịch biến).
- Với \( x > \frac{1}{2} \), \( y' > 0 \) (hàm số đồng biến).
Bước 5: Kết luận về cực trị
- Hàm số có cực đại tại \( x = -\frac{1}{2} \) với giá trị cực đại là \( y = 0 \).
- Hàm số có cực tiểu tại \( x = \frac{1}{2} \) với giá trị cực tiểu là \( y = -2 \).
Bước 6: Vẽ đồ thị
Dựa vào các thông tin trên, ta có thể vẽ đồ thị của hàm số \( y = 4x^3 - 3x - 1 \).
2. Biện luận theo m số nghiệm thực của phương trình \( x^3 - \frac{3}{4}x + m = 0 \).
Phương trình đã cho có thể được viết lại dưới dạng:
\[ x^3 - \frac{3}{4}x + m = 0. \]
Để biện luận số nghiệm thực của phương trình này, ta xét hàm số:
\[ f(x) = x^3 - \frac{3}{4}x. \]
Đạo hàm của \( f(x) \) là:
\[ f'(x) = 3x^2 - \frac{3}{4}. \]
Giải phương trình \( f'(x) = 0 \):
\[ 3x^2 = \frac{3}{4} \]
\[ x^2 = \frac{1}{4} \]
\[ x = \pm \frac{1}{2}. \]
Tính giá trị của \( f(x) \) tại các điểm này:
- \( f\left(\frac{1}{2}\right) = \left(\frac{1}{2}\right)^3 - \frac{3}{4} \cdot \frac{1}{2} = \frac{1}{8} - \frac{3}{8} = -\frac{1}{4}. \)
- \( f\left(-\frac{1}{2}\right) = \left(-\frac{1}{2}\right)^3 - \frac{3}{4} \cdot \left(-\frac{1}{2}\right) = -\frac{1}{8} + \frac{3}{8} = \frac{1}{4}. \)
Dựa vào đồ thị của hàm số \( y = 4x^3 - 3x - 1 \), ta có:
- Nếu \( m > \frac{1}{4} \), phương trình có 1 nghiệm thực.
- Nếu \( m = \frac{1}{4} \), phương trình có 2 nghiệm thực.
- Nếu \( -\frac{1}{4} < m < \frac{1}{4} \), phương trình có 3 nghiệm thực.
- Nếu \( m = -\frac{1}{4} \), phương trình có 2 nghiệm thực.
- Nếu \( m < -\frac{1}{4} \), phương trình có 1 nghiệm thực.
3. Viết phương trình tiếp tuyến của (C), biết tiếp tuyến song song với đường thẳng \( (d_1): y = -\frac{15}{9}x + 2010 \).
Đường thẳng \( (d_1) \) có hệ số góc là \( -\frac{15}{9} = -\frac{5}{3} \).
Tiếp tuyến của đồ thị \( (C) \) song song với \( (d_1) \) cũng có hệ số góc \( -\frac{5}{3} \). Do đó, ta cần tìm \( x_0 \) sao cho:
\[ y'(x_0) = -\frac{5}{3}. \]
Từ \( y' = 12x^2 - 3 \), ta có:
\[ 12x_0^2 - 3 = -\frac{5}{3} \]
\[ 12x_0^2 = -\frac{5}{3} + 3 \]
\[ 12x_0^2 = \frac{4}{3} \]
\[ x_0^2 = \frac{1}{9} \]
\[ x_0 = \pm \frac{1}{3}. \]
Tính giá trị hàm số tại các điểm này:
- Với \( x_0 = \frac{1}{3} \):
\[ y\left(\frac{1}{3}\right) = 4\left(\frac{1}{3}\right)^3 - 3\left(\frac{1}{3}\right) - 1 = \frac{4}{27} - 1 - 1 = -\frac{23}{27}. \]
- Với \( x_0 = -\frac{1}{3} \):
\[ y\left(-\frac{1}{3}\right) = 4\left(-\frac{1}{3}\right)^3 - 3\left(-\frac{1}{3}\right) - 1 = -\frac{4}{27} + 1 - 1 = -\frac{4}{27}. \]
Phương trình tiếp tuyến tại \( x_0 = \frac{1}{3} \) là:
\[ y = -\frac{5}{3}(x - \frac{1}{3}) - \frac{23}{27}. \]
Phương trình tiếp tuyến tại \( x_0 = -\frac{1}{3} \) là:
\[ y = -\frac{5}{3}(x + \frac{1}{3}) - \frac{4}{27}. \]
Vậy, có hai phương trình tiếp tuyến song song với \( (d_1) \):
1. \( y = -\frac{5}{3}x + \frac{5}{9} - \frac{23}{27} \).
2. \( y = -\frac{5}{3}x - \frac{5}{9} - \frac{4}{27} \).
Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?
0/5(0 đánh giá)
0
0 bình luận
Bình luận
Nếu bạn muốn hỏi bài tập
Các câu hỏi của bạn luôn được giải đáp dưới 10 phút
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019
Email: info@fqa.vn
Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Ô Chợ Dừa, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.