CHƯƠNG I. ỨNG DỤNG ĐẠO HÀM ĐỂ KHẢO SÁT VÀ VẼ ĐỒ THỊ CỦA HÀM SỐ [ Thi THPT quốc gia ] Phần 1

CHƯƠNG I. ỨNG DỤNG ĐẠO HÀM ĐỂ KHẢO SÁT VÀ VẼ ĐỒ THỊ CỦA HÀM SỐ [ Thi THPT quốc gia ]

A. Lý thuyết sự đồng biến, nghịch biến của hàm số

Tóm tắt lý thuyết

Kí hiệu K là một khoảng, một đoạn hoặc một nửa khoảng.

1. Hàm số y = f(x) đồng biến (tăng) trên K ⇔ ∀x1, x2 ∈ K, x1 < x2 thì f(x1) < f(x2).

Hàm số y = f(x) nghịch biến (giảm) trên K ⇔ ∀x1, x2 ∈ K, x1 < x2 thì f(x1) > f(x2).

2. Điều kiện cần để hàm số đơn điệu: Cho hàm số f có đạo hàm trên K.

- Nếu f đồng biến trên K thì f'(x) ≥ 0 với mọi x ∈ K.

- Nếu f nghịch biến trên K thì f'(x) ≤ 0 với mọi x ∈ K.

3. Điều kiện đủ để hàm số đơn điệu: cho hàm số f có đạo hàm trên K.

- Nếu f'(x) ≥ 0 với mọi x ∈ K và f'(x) = 0 chỉ tại một số hữu hạn điểm thuộc k thì f

đồng biến trên K.

- Nếu f'(x) ≤ 0 với mọi x ∈ K và f'(x) = 0 chỉ tại một số hữu hạn điểm thuộc K thì f

nghịch biến trên K.

- Nếu f'(x) = 0 với mọi x ∈ K thì f là hàm hằng trên K.

4. Quy tắc xét tính đơn điệu của hàm số

a) Tìm tập xác định

b) Tính đạo hàm f'(x). Tìm các điểm xi (i= 1 , 2 ,..., n) mà tại đó đạo hàm bằng 0 hoặc không xác định.

c) Sắp xếp các điểm xi theo thứ tự tăng dần và lập bảng biến thiên.

d) Nêu kết luận về các khoảng đồng biến, nghịch biến của hàm số.

B. Cực trị hàm số

Tóm tắt kiến thức

1. Định nghĩa

Cho hàm số y = f(x) liên tục trên khoảng (a ; b) và điểm x0 ∈ (a ; b).

- Nếu tồn tại số h > 0 sao cho f(x) < f(x0), ∀x ∈ (x0 - h ; x0 + h), x x0 thì ta nói hàm số f đạt cực đại tại x0 .

- Nếu tồn tại số h > 0 sao cho f(x) > f(x0), ∀x ∈ (x0 - h ; x0 + h), x x0 thì ta nói hàm số f đạt cực tiểu tại x0 .

2. Định lí 1. Cho hàm số y = f(x) liên tục trên khoảng K = (x0 - h ; x0 + h) (h > 0) và có đạo hàm trên K hoặc trên K { x0 }.

- Nếu thì x0 là điểm cực đại của hàm số f.

- Nếu thì x0 là điểm cực tiểu của hàm số f.

3. Định lí 2. Cho hàm số y = f(x) có đạo hàm cấp hai trên khoảng K = (x0 - h ; x0 + h) (h > 0).

- Nếu f'(x0) = 0, f''(x0) > 0 thì x0 là điểm cực tiểu của hàm số f.

- Nếu f'(x0) = 0, f''(x0) < 0 thì x0 là điểm cực đại của hàm số f.

4. Quy tắc tìm cực trị

Quy tắc 1

- Tìm tập xác định.

- Tính f'(x). Tìm các điểm tại đó f'(x) bằng f'(x) không xác định.

- Lập bảng biến thiên.

- Từ bảng biến thiên suy ra các điểm cực trị.

Quy tắc 2

- Tìm tập xác định.

- Tính f'(x). Tìm các nghiệm của phương trình f'(x)=0.

- Tính f''(x) và f''() suy ra tính chất cực trị của các điểm .

(Chú ý: nếu f''()=0 thì ta phải dùng quy tắc 1 để xét cực trị tại )

C. GTLN & GTNN

Tóm tắt kiến thức

1. Cho hàm số y = f(x) xác định trên tập D.

- Số M là giá trị lớn nhất (GTLN) của hàm số f trên D ⇔

Kí hiệu :

- Số m là giá trị nhỏ nhất (GTNN) của hàm số f trên D ⇔

Kí hiệu:

2. Hàm số liên tục trên một đoạn thì có GTLN và GTNN trên đoạn đó.

3. Quy tắc tìm GTLN, GTNN của hàm số y = f(x) liên tục trên đoạn [a ; b]

- Tìm các điểm xi ∈ (a ; b)(i = 1, 2, . . . , n) mà tại đó f'(xi) = 0 hoặc f'(xi) không xác định.

- Tính f(a), f(b), f(xi) (i = 1, 2, . . . , n) .

- Khi đó :

4. Để tìm GTLN, GTNN của hàm số y=f(x) xác định trên tập hợp D, ta có thể khảo sát sự biến thiên của hàm số trên D, rồi căn cứ vào bảng biến thiên của hàm số mà kết luận về GTLN và GTNN của hàm số.