Câu 4:
Câu a) y = -x³ + 2x² - 3
Bước 1: Tìm tập xác định của hàm số:
Hàm số đã cho là đa thức, do đó tập xác định của nó là toàn bộ miền thực, tức là D = ℝ.
Bước 2: Tính đạo hàm của hàm số:
y' = d/dx (-x³ + 2x² - 3)
= -3x² + 4x
Bước 3: Tìm các điểm dừng (các điểm mà tại đó đạo hàm bằng 0):
-3x² + 4x = 0
x(-3x + 4) = 0
x = 0 hoặc -3x + 4 = 0
x = 0 hoặc x = 4/3
Bước 4: Xét dấu của đạo hàm trên các khoảng:
- Khoảng (-∞, 0):
Chọn một giá trị x bất kỳ trong khoảng này, ví dụ x = -1:
y' = -3(-1)² + 4(-1) = -3 - 4 = -7 < 0
Do đó, hàm số giảm trên khoảng này.
- Khoảng (0, 4/3):
Chọn một giá trị x bất kỳ trong khoảng này, ví dụ x = 1:
y' = -3(1)² + 4(1) = -3 + 4 = 1 > 0
Do đó, hàm số tăng trên khoảng này.
- Khoảng (4/3, ∞):
Chọn một giá trị x bất kỳ trong khoảng này, ví dụ x = 2:
y' = -3(2)² + 4(2) = -12 + 8 = -4 < 0
Do đó, hàm số giảm trên khoảng này.
Kết luận:
- Hàm số giảm trên khoảng (-∞, 0) và (4/3, ∞).
- Hàm số tăng trên khoảng (0, 4/3).
Câu b) y = (x² - 2x)/(x + 1)
Bước 1: Tìm tập xác định của hàm số:
Hàm số đã cho là phân thức, do đó cần tránh mẫu số bằng 0:
x + 1 ≠ 0
x ≠ -1
Do đó, tập xác định của hàm số là D = ℝ \ {-1}.
Bước 2: Tính đạo hàm của hàm số:
y' = d/dx [(x² - 2x)/(x + 1)]
= [(2x - 2)(x + 1) - (x² - 2x)] / (x + 1)²
= [2x² + 2x - 2x - 2 - x² + 2x] / (x + 1)²
= [x² + 2x - 2] / (x + 1)²
Bước 3: Tìm các điểm dừng (các điểm mà tại đó đạo hàm bằng 0):
[x² + 2x - 2] / (x + 1)² = 0
x² + 2x - 2 = 0
Giải phương trình bậc hai:
x = [-2 ± √(4 + 8)] / 2
x = [-2 ± √12] / 2
x = [-2 ± 2√3] / 2
x = -1 ± √3
Bước 4: Xét dấu của đạo hàm trên các khoảng:
- Khoảng (-∞, -1 - √3):
Chọn một giá trị x bất kỳ trong khoảng này, ví dụ x = -3:
y' = [(-3)² + 2(-3) - 2] / (-3 + 1)² = [9 - 6 - 2] / 4 = 1/4 > 0
Do đó, hàm số tăng trên khoảng này.
- Khoảng (-1 - √3, -1):
Chọn một giá trị x bất kỳ trong khoảng này, ví dụ x = -2:
y' = [(-2)² + 2(-2) - 2] / (-2 + 1)² = [4 - 4 - 2] / 1 = -2 < 0
Do đó, hàm số giảm trên khoảng này.
- Khoảng (-1, -1 + √3):
Chọn một giá trị x bất kỳ trong khoảng này, ví dụ x = 0:
y' = [0² + 2(0) - 2] / (0 + 1)² = -2 < 0
Do đó, hàm số giảm trên khoảng này.
- Khoảng (-1 + √3, ∞):
Chọn một giá trị x bất kỳ trong khoảng này, ví dụ x = 1:
y' = [1² + 2(1) - 2] / (1 + 1)² = [1 + 2 - 2] / 4 = 1/4 > 0
Do đó, hàm số tăng trên khoảng này.
Kết luận:
- Hàm số tăng trên khoảng (-∞, -1 - √3) và (-1 + √3, ∞).
- Hàm số giảm trên khoảng (-1 - √3, -1) và (-1, -1 + √3).