Skip to content

Trang Học trực tuyến

  • Môn Toán

Trang Học trực tuyến

  • Home » 
  • Toán lớp 12

Dạng bài tập Chứng minh về cực trị

By admin 07/10/2023 0

Mời các quý thầy cô và các em học sinh cùng tham khảo và tải về chi tiết tài liệu dưới đây:

Bài giảng Toán học 12 Bài 2: Cực trị của hàm số

CHỨNG MINH VỀ CỰC TRỊ

I. Phương pháp giải

Điều kiện cần để hàm số có cực trị:

Giả sử hàm số f đạt cực trị tại điểm \[{x_0}\].

Khi đó, nếu f có đạo hàm tại \[{x_0}\] thì \[f’\left( {{x_0}} \right) = 0\].

Điều kiện đủ để hàm số có cực trị: có hai dấu hiệu:

– Cho \[y = f\left( x \right)\] liên tục trên khoảng (a;b) chứa \[{x_0}\], có đạo hàm trên các khoảng \[\left( {a;{x_0}} \right)\]và \[\left( {{x_0};b} \right)\]:

Nếu \[f’\left( x \right)\] đổi dấu từ âm sang dương thì f đạt cực tiểu tại \[{x_0}\]

Nếu \[f’\left( x \right)\] đổi dấu từ dương sang âm thì f đạt cực đại tại \[{x_0}\].

– Cho \[y = f\left( x \right)\] có đạo hàm cấp hai trên khoảng (a;b) chứa \[{x_0}\]:

Nếu \[f’\left( {{x_0}} \right) = 0\] và \[f”\left( {{x_0}} \right) > 0\] thì f đạt cực tiểu tại \[{x_0}\]

Nếu \[f’\left( {{x_0}} \right) = 0\] và \[f”\left( {{x_0}} \right) < 0\] thì f đạt cực đại tại \[{x_0}\].

Chú ý:

1) Giá trị cực đại (cực tiểu) \[f\left( {{x_0}} \right)\] của hàm số f nói chung không phải là giá trị lớn nhất (nhỏ nhất) của hàm số f trên tập hợp D; \[f\left( {{x_0}} \right)\] chỉ là giá trị lớn nhất (nhỏ nhất) của hàm số f trên một khoảng (a;b) nào đó chứa điểm \[{x_0}\].

2) Bài toán đơn điệu, cực trị không được đặt ẩn phụ.

II. Ví dụ minh họa

Bài toán 1. Chứng minh hàm số \[f\left( x \right) = \left| x \right|\] không có đạo hàm tại \[x = 0\] nhưng đạt cực trị tại điểm đó.

Giải

Hàm số xác định và liên tục tại \[\mathbb{R}\]. Ta có:

\[f\left( x \right) = \left\{ \begin{array}{l} – x\,\,khi\,\,x < 0\\x\,\,khi\,\,x \ge 0\end{array} \right. \Rightarrow f’\left( x \right) = \left\{ \begin{array}{l} – 1\,\,khi\,\,x < 0\\1\,\,khi\,\,x > 0\end{array} \right.\]

Do đó hàm số không có đạo hàm tại \[x = 0\] và BBT

Vậy hàm số đạt CT\[\left( {0;0} \right)\].

Bài toán 2. Chứng minh hàm số \[f\left( x \right) = \left\{ \begin{array}{l} – 2x\,\,khi\,\,x < 0\\\sin \frac{x}{2}\,\,khi\,\,x \ge 0\end{array} \right.\]

không có đạo hàm tại \[x = 0\] nhưng đạt cực trị tại điểm đó.

Giải

Hàm số xác định và liên tục trên \[\mathbb{R}\].

Ta có: \[f’\left( x \right) = \left\{ \begin{array}{l} – 2x\,\,khi\,\,x < 0\\\frac{1}{2}\cos \frac{x}{2}\,\,khi\,\,x > 0\end{array} \right.\]

nên \[\mathop {\lim }\limits_{x \to {0^ – }} f’\left( x \right) =  – 2 \ne \mathop {\lim }\limits_{x \to {0^ – }} f’\left( x \right) = \frac{1}{2}\], do đó f không có đạo hàm tại \[x = 0\].

BBT trên khoảng \[\left( { – \pi ;\pi } \right)\].

Vậy hàm số đạt cực đại tại \[x = 0\] và

Bài toán 3. Chứng minh rằng hàm số luôn luôn có cực đại và cực tiểu:

\[y = {x^3} + a{x^2} – \left( {1 + {b^2}} \right)x + 2a + b – 3ab\] với mọi a, b.

Giải

\[D = \mathbb{R}\]. Ta có \[y’ = 3{x^2} + 2ax – 1 – {b^2}\]

\[\Delta ‘ = {a^2} + 3\left( {1 + {b^2}} \right) > 0,\forall a,\forall b\] nên \[y’ = 0\] luôn luôn có 2 nghiệm phân biệt \[{x_1},{x_2}\].

Bảng biến thiên:

Vậy hàm số luôn luôn có một cực đại và một cực tiểu.

Bài toán 4. Chứng minh rằng hàm số luôn luôn có cực đại và cực tiểu:

\[y = \left( {x – a} \right)\left( {x – b} \right)\left( {x – c} \right)\] với mọi a, b, c thỏa mãn \[a < b < c\].

Giải

\[D = \mathbb{R}\]. \[y’ = \left( {x – b} \right)\left( {x – c} \right) + \left( {x – a} \right)\left( {x – c} \right) + \left( {x – a} \right)\left( {x – b} \right)\]

\[ = 3{x^2} – 2\left( {a + b + c} \right) + ab + bc + ca\]

\[\Delta ‘ = {\left( {a + b + c} \right)^2} – 3\left( {ab + bc + ca} \right) = {a^2} + {b^2} + {c^2} – ab – bc – ca\]

\[ = \frac{1}{2}\left[ {{{\left( {a – b} \right)}^2} + {{\left( {b – c} \right)}^2} + {{\left( {c – a} \right)}^2}} \right] > 0\] với \[a < b < c\].

Do đó \[y’ = 0\] có 2 nghiệm phân biệt và đổi dấu 2 lần khi qua 2 nghiệm nên luôn luôn có một cực đại và một cực tiểu.

Bài toán 5. Chứng minh rằng hàm số luôn luôn có cực đại và cực tiểu:

\[y = \frac{{{x^2} + \left( {m + 2} \right)x + {m^2} + 2}}{{x + m}}\] với mọi m

Giải

\[D = \mathbb{R}\backslash \left\{ { – m} \right\}\]. Ta có: \[y’ = \frac{{{x^2} + 2mx + 2m – 2}}{{{{\left( {x + m} \right)}^2}}}\]

Xét hàm số \[g\left( x \right) = {x^2} + 2mx + 2m – 2\].

Ta có \[\Delta ‘ = {m^2} – 2m + 2 > 0,\forall m\] và \[g\left( { – m} \right) =  – {m^2} + 2m – 2 \ne 0,\forall m\].

Do đó \[y’ = 0\] luôn có hai nghiệm phân biệt khác \[ – m\], \[y’\] đổi dấu hai lần khi qua 2 nghiệm, vậy hàm số luôn luôn có cực đại và cực tiểu.

Bài toán 6. Chứng minh đồ thị \[y = \frac{{{x^2} + \left( {2m + 1} \right)x + {m^2} + m + 4}}{{2\left( {x + m} \right)}}\] luôn luôn có cực đại, cực tiểu và khoảng cách giữa cực đại, cực tiểu không đổi.

Giải

\[D = \mathbb{R}\backslash \left\{ { – m} \right\}\]. Ta có \[y’ = \frac{{{x^2} + 2mx + {m^2} – 4}}{{2{{\left( {x + m} \right)}^2}}}\]

\[y’ = 0 \Leftrightarrow {x^2} + 2mx + {m^2} – 4 = 0,x \ne  – m\]

Vì \[\Delta ‘ = 4 > 0,\forall m\] và \[g\left( { – m} \right) =  – 4 \ne 0,\forall m\] nên đồ thị hàm số luôn luôn có cực đại, cực tiểu. Hai cực trị \[A\left( { – m – 2; – \frac{3}{2}} \right),B\left( { – m + 2;\frac{5}{2}} \right)\].

Khoảng cách \[AB = \sqrt {16 + 16}  = 4\sqrt 2 \]: không đổi.

 

 

Xem thêm

Share
facebookShare on FacebooktwitterShare on TwitteremailShare on Email
Post navigation
Previous post

Giáo án KTPL 10 Bài 1 (Cánh diều 2023): Các hoạt động kinh tế cơ bản trong đời sống xã hội | Giáo án Kinh tế pháp luật 10

Next post

Giáo án Kinh tế Pháp luật 10 Cánh diều (cả năm) mới nhất 2023

Bài liên quan:

50 Bài tập Sự đồng biến nghịch biến của hàm số (có đáp án)- Toán 12

Chuyên đề Tính đơn điệu của hàm số 2023 hay, chọn lọc

43 câu Trắc nghiệm Sự đồng biến, nghịch biến của hàm số có đáp án 2023 – Toán 12

264 bài tập trắc nghiệm chuyên đề chiều biến thiên của hàm số năm 2023

60 bài tập về Tính đơn điệu của hàm chứa dấu trị tuyệt đối có đáp án 2023

Phương pháp giải Tính đơn điệu của hàm số 2023 (lý thuyết và bài tập)

Xét tính đơn điệu của hàm số hợp có chứa tham số

Tính đồng biến, nghịch biến của hàm hợp thông qua bàng biến thiên và đồ thị

Leave a Comment Hủy

Mục lục

  1. 50 Bài tập Sự đồng biến nghịch biến của hàm số (có đáp án)- Toán 12
  2. Chuyên đề Tính đơn điệu của hàm số 2023 hay, chọn lọc
  3. 43 câu Trắc nghiệm Sự đồng biến, nghịch biến của hàm số có đáp án 2023 – Toán 12
  4. 264 bài tập trắc nghiệm chuyên đề chiều biến thiên của hàm số năm 2023
  5. 60 bài tập về Tính đơn điệu của hàm chứa dấu trị tuyệt đối có đáp án 2023
  6. Phương pháp giải Tính đơn điệu của hàm số 2023 (lý thuyết và bài tập)
  7. Xét tính đơn điệu của hàm số hợp có chứa tham số
  8. Tính đồng biến, nghịch biến của hàm hợp thông qua bàng biến thiên và đồ thị
  9. Tìm tham số M đề hàm số phân thức đồng biến, nghịch biến trên khoảng xác định
  10. Tìm tham số M để hàm số bậc ba đồng biến, nghịch biến trên R
  11. Tìm tham số M để hàm số bậc ba đồng biến, nghịch biến trên khoảng K cho trước
  12. Tìm khoảng đồng biến, nghịch biến bằng bảng biến thiên và đồ thị hàm số
  13. Dạng bài tập Tìm tham số m để hàm số đơn điệu trên tập xác định
  14. Dạng bài tập Tìm khoảng đồng biến và nghịch biến của hàm số
  15. 45 bài tập trắc nghiệm Tính đơn điệu của hàm số lớp 12 có đáp án 2023
  16. SBT Toán 12 Bài 1: Sự đồng biến, nghịch biến của hàm số | Giải SBT Toán lớp 12
  17. Giải Toán 12 Bài 1: Sự đồng biến, nghịch biến của hàm số
  18. 50 Bài tập Cực trị của hàm số (có đáp án)- Toán 12
  19. Phương pháp giải Cực trị của hàm số 2023 (lý thuyết và bài tập)
  20. 50 câu Trắc nghiệm Cực trị của hàm số có đáp án 2023 – Toán 12
  21. 50 bài tập trắc nghiệm cực trị hàm hợp có đáp án và lời giải chi tiết 2023
  22. 116 câu Trắc nghiệm Vận dụng – Vận dụng cao cực trị hàm chứa dấu giá trị tuyệt đối 2023
  23. Phương pháp giải Giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số 2023 (lý thuyết và bài tập)
  24. Chuyên đề cực trị của hàm số
  25. Tìm M để đồ thị hàm số đạt cực trị tại các điểm A,B thỏa mãn điều kiện cho trước
  26. Cực trị hàm số, hàm số y=f(|x|)
  27. Cực trị hàm số trị tuyệt đối
  28. Dạng bài tập Cực trị có tham số
  29. Giải Toán 12 Bài 2: Cực trị của hàm số
  30. 50 Bài tập Giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số (có đáp án)- Toán 12
  31. Chuyên đề Giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số 2022 hay, chọn lọc
  32. 50 Bài tập trắc nghiệm về GTLN – GTNN của hàm số chứa dấu giá trị tuyệt đối 2023
  33. Phương pháp giải về Giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số 2023 (lý thuyết và bài tập)
  34. Chuyên đề Giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất – Ôn thi THPT Quốc gia
  35. Phương pháp giải Giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của hàm số chứa dấu giá trị tuyệt đối 2023 (lý thuyết và bài tập)
  36. Bài toán tìm giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất có chứa tham số
  37. 29 câu Trắc nghiệm Giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số có đáp án 2023 – Toán 12
  38. Dạng bài tập Ứng dụng thực tế của bài toán Min, Max có đáp án
  39. Giải Toán 12 Bài 3: Giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số
  40. 50 Bài tập Đường tiệm cận (có đáp án)- Toán 12
  41. Các dạng bài tập trắc nghiệm về VDC đường tiệm cận của đồ thị hàm số
  42. 241 bài toán trắc nghiệm tiệm cận chứa tham số 2023
  43. Phương pháp giải Tiệm cận của đồ thị hàm số 2023 (lý thuyết và bài tập)
  44. Đường tiệm cận của đồ thị hàm số 2023 (lý thuyết và bài tập)
  45. Chuyên đề đường tiệm cận của đồ thị hàm số
  46. Tìm tham số M để đồ thị hàm số có tiệm cận
  47. Giải Toán 12 Bài 4: Đường tiệm cận
  48. 50 Bài tập Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số (có đáp án)- Toán 12
  49. Phương pháp giải Sự tương giao giữa hai đồ thị hàm số 2023 (lý thuyết và bài tập)
  50. Các dạng bài tâp về Đồ thị hàm số có đáp án
  51. Đồ thị hàm số chứa dấu giá trị tuyệt đối
  52. Khảo sát và vẽ đồ thị hàm hữu tỉ bậc nhất trên bậc nhất

Copyright © 2025 Trang Học trực tuyến
  • Sach toan
  • Giới thiệu
  • LOP 12
  • Liên hệ
  • Sitemap
  • Chính sách
Back to Top
Menu
  • Môn Toán