Trong toán học, việc xét tính đơn điệu (đồng biến, nghịch biến) của hàm số là một kỹ năng nền tảng. Phương pháp hiệu quả nhất để làm điều này là sử dụng đạo hàm. Bài viết này sẽ hướng dẫn bạn giải chi tiết Bài 1.2 Toán 12 tập 1 sách Kết nối tri thức, giúp bạn nắm vững cách sử dụng đạo hàm để xác định các khoảng đồng biến, nghịch biến của hàm số.
Xét sự đồng biến, nghịch biến của các hàm số sau:
a)
b)
Để xét tính đồng biến, nghịch biến của một hàm số \(y = f(x)\)
bằng phương pháp đạo hàm, chúng ta thực hiện các bước sau:
Tìm tập xác định D của hàm số.
Tính đạo hàm y' = f'(x) của hàm số.
Tìm các nghiệm của phương trình \(y' = 0\) hoặc các điểm mà tại đó y' không xác định. Các điểm này sẽ là các điểm cực trị tiềm năng.
Lập bảng biến thiên: Dựa vào dấu của y' trên các khoảng, ta sẽ xác định được tính đơn điệu của hàm số.
Nếu y' trên một khoảng, hàm số đồng biến trên khoảng đó.
Nếu y' trên một khoảng, hàm số nghịch biến trên khoảng đó.
a)
Tập xác định: D = R
y' = x2 - 4x + 3 = 0 ⇔ x = 1 hoặc x = 3
Ta có bảng biến thiên:
Vậy hàm số
- Đồng biến trên khoảng (-∞; 1) và (3; +∞)
- Nghịch biến trên khoảng (1; 3)
b)
TXĐ: D = R
Ta có: y' = -3x2 + 4x - 5
Vì:
Nên y' < 0 với mọi x ∈ R
Hàm số y = -x3 + 2x2 - 5x + 3 nghịch biến trên (-∞; +∞)
Bài toán này đã củng cố phương pháp khảo sát tính đơn điệu của hàm số bằng cách sử dụng đạo hàm. Điểm mấu chốt là:
Bước 1: Tính đạo hàm của hàm số.
Bước 2: Xét dấu của đạo hàm. Nếu đạo hàm là tam thức bậc hai, ta có thể xét dấu dựa vào nghiệm và dấu của hệ số a của nó.
Bước 3: Từ dấu của đạo hàm, ta suy ra chiều biến thiên của hàm số.
Phương pháp này là một công cụ mạnh mẽ và chính xác, là nền tảng cho việc giải quyết các bài toán liên quan đến cực trị, giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của hàm số sau này.
» Xem thêm