GIẢI TÍCH - TOÁN 12 NÂNG CAO

Bài 73 trang 62 SGK giải tích 12 nâng cao

Lựa chọn câu hỏi để xem giải nhanh hơn
LG a
LG b
LG c

Cho hàm số \(f\left( x \right) = {x^3} + px + q\)

Lựa chọn câu hỏi để xem giải nhanh hơn
LG a
LG b
LG c

LG a

Tìm điều kiện đối với p và q để hàm số f có một cực đại và một cực tiểu.

Lời giải chi tiết:

Ta có \(f'\left( x \right) = 3{x^2} + p\)

\(f'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow 3{x^2} + p = 0\,\,\left( 1 \right)\)

Hàm số f có một cực đại và một cực tiểu khi và chỉ khi khi phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt \( \Leftrightarrow p < 0\)

Chú ý:

Khi làm dạng toán này chỉ cần tìm điều kiện như trên là đủ, dưới đây là kiểm nghiệm lại kết luận, không cần làm vào bài tránh dài dòng.

Khi \(p < 0\), hai nghiệm của (1) là: \(x =  - \sqrt { - {p \over 3}} ;\,\,\,x = \sqrt { - {p \over 3}} \)

Bảng biến thiên: 

Với \(M = {\left( { - \sqrt { - {p \over 3}} } \right)^3} - p\sqrt { - {p \over 3}}  +q\) \(= q - {2 \over 3}p\sqrt { - {p \over 3}} \)

\(m = {\left( {\sqrt { - {p \over 3}} } \right)^3} + p\sqrt { - {p \over 3}}  + q \) \(= q + {2 \over 3}p\sqrt { - {p \over 3}} \)

LG b

Chứng minh rằng nếu giá trị cực đại và giá trị cực tiểu trái dấu thì phương trình: \({x^3} + px + q = 0\,\,\left( 1 \right)\) có ba nghiệm phân biệt.

Lời giải chi tiết:

Cách 1.

Dạng đồ thị như hình vẽ:

Đồ thị cắt trục hoành tại ba điểm phân biệt nên phương trình x3+px+q= 0 có 3 nghiệm phân biệt.

Cách 2.

Hàm số f(x) = x3+px+q liên tục trên R và có

\({f_{CD}}.{f_{CT}} < 0 \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{f_{CD}} > 0\\{f_{CT}} < 0\end{array} \right.\) (vì \(a = 1 > 0\))

f=f(x1 ), fCT=f(x2 )

Do \(\mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } f\left( x \right) =  - \infty \) nên tồn tại số a sao cho f(a) < 0, với a<x1

Vì f(a).f < 0 nên phương trình có ít nhất 1 nghiệm thuộc (a,x1)

Và f(x1 ).f(x2 ) < 0 nên phương trình có ít nhất 1 nghiệm thuộc (x1,x2)

Do \(\mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } f\left( x \right) =  + \infty \) nên tồn tại một số b > x2 sao cho f(b) > 0

Vì f(x2 ).f(b) < 0 nên phương trình có ít nhất 1 nghiệm thuộc (x2,b)

Do phương trình bậc ba có nhiều nhất là 3 nghiệm.

Vậy phương trình x3+px+q=0 có 3 nghiệm phân biệt.

Chú ý: Khẳng định trên đúng với phương trình bậc ba tổng quát.

LG c

Chứng minh rằng điều kiện cần và đủ để phương trình (1) có ba nghiệm phân biệt là: \(4{p^3} + 27{q^2} < 0\)

Lời giải chi tiết:

Điều kiện cần và đủ để phương trình (1) có ba nghiệm phân biệt là: 

\(\left\{ \matrix{
p < 0 \hfill \cr 
Mm < 0 \hfill \cr} \right. \)

\(\begin{array}{l}
\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
p < 0\\
\left( {q - \frac{2}{3}p\sqrt { - \frac{p}{3}} } \right)\left( {q - \frac{2}{3}p\sqrt { - \frac{p}{3}} } \right) < 0
\end{array} \right.\\
\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
p < 0\\
{q^2} - \frac{4}{9}{p^2}\left( { - \frac{p}{3}} \right) < 0
\end{array} \right.\\
\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
p < 0\\
{q^2} + \frac{{4{p^3}}}{{27}} = 0
\end{array} \right.\\
\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
p < 0\\
27{q^2} + 4{p^3} = 0
\end{array} \right.
\end{array}\)

Cách khác:

Gọi x1,x2 là hai điểm cực trị của hàm số.

Theo câu b, ta có điều kiện cần và đủ để phương trình (1) có ba nghiệm phân biệt là giá trị cực đại và cực tiểu trái dấu nhau, nghĩa là yCD.yCT<0

<=> f(x1 ).f(x2 )<0

Fqa.vn
Bình chọn:
0/5 (0 đánh giá)
Báo cáo nội dung câu hỏi
Bình luận (0)
Bạn cần đăng nhập để bình luận
Bạn chắc chắn muốn xóa nội dung này ?
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
Location Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Ô Chợ Dừa, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.
Tải ứng dụng FQA
Người chịu trách nhiệm quản lý nội dung: Nguyễn Tuấn Quang Giấy phép thiết lập MXH số 07/GP-BTTTT do Bộ Thông tin và Truyền thông cấp ngày 05/01/2024
Copyright © 2023 fqa.vn All Rights Reserved