Tìm cực trị là một trong những ứng dụng quan trọng nhất của đạo hàm. Các điểm cực đại và cực tiểu giúp ta hiểu rõ hơn về hình dạng và tính chất của đồ thị hàm số. Bài viết này sẽ hướng dẫn bạn giải chi tiết Bài 1.7 Toán 12 tập 1 sách Kết nối tri thức để tìm cực trị của các hàm số đa dạng từ đa thức đến phân thức và hàm chứa căn.
Tìm cực trị của các hàm số sau:
a) y = 2x3 - 9x2 + 12x - 5
b) y = x4 - 4x2 + 2
c)
d)
Để tìm cực trị của một hàm số y = f(x), ta thực hiện các bước sau:
Tìm tập xác định D của hàm số. Đây là bước đầu tiên và quan trọng để xác định phạm vi xét.
Tính đạo hàm y'= f'(x).
Tìm các điểm tới hạn: Giải phương trình y' = 0 và tìm các điểm mà tại đó y' không xác định.
Lập bảng biến thiên hoặc sử dụng quy tắc đạo hàm bậc hai:
Bảng biến thiên: Xét dấu của y' trên các khoảng xác định. Nếu y' đổi dấu từ dương sang âm khi đi qua x0, hàm số đạt cực đại tại x0 (yCĐ = f(x0)). Nếu y' = 0 đổi dấu từ âm sang dương, hàm số đạt cực tiểu yCT = f(x0).
Quy tắc đạo hàm bậc hai: Nếu f'(x0) = 0 và f''(x0 ≠ 0):
Nếu \(f''(x_0) < 0\), hàm số đạt cực đại tại \(x_0\).
Nếu \(f''(x_0) > 0\), hàm số đạt cực tiểu tại \(x_0\) (ít dùng hơn).
a) y = 2x3 - 9x2 + 12x - 5
TXĐ: D = R
y' = 6x2 - 18x + 12 = 0 ⇔ x = 1 hoặc x = 2
Lập bảng biến thiên:
Vậy hàm số: y = 2x3 - 9x2 + 12x - 5 có điểm cực đại là (1; 0) và điểm cực tiểu là (2; -1)
b) y = x4 - 4x2 + 2
TXĐ: D = R
y' = 4x3 - 8x = 0 ⇔ x = 0 hoặc x = -√2 hoặc x = √2
Lập bảng biến thiên:
Từ bảng biến thiên, ta có:
Hàm số y = x4 - 4x2 + 2 đạt cực đại tại x = 0 và yCĐ = 2
Hàm số y = x4 - 4x2 + 2 đạt cực tiểu tại và yCT = -2
c)
TXĐ: D = R\{1}
(thỏa)
Lập bảng biến thiên:
Từ bảng biến thiên ta có:
Hàm số đạt cực đại tại
và
Hàm số đạt cực tiểu tại
và
d)
TXĐ: D = [0; 2]
⇔ x = 1 (thỏa)
Lâp bảng biến thiên:
Từ bảng biến thiên, ta thấy:
Hàm số đạt cực đại tại x = 1 và
.
Hàm số không có cực tiểu
Bài toán này đã cho thấy cách tìm cực trị của nhiều loại hàm số khác nhau. Mặc dù các hàm có dạng khác nhau, phương pháp chung vẫn là: tìm tập xác định, tính đạo hàm, giải phương trình đạo hàm bằng 0 và xét dấu đạo hàm. Lưu ý rằng một số hàm số không có cực trị ngay cả khi đạo hàm bằng 0 (ví dụ như hàm y = x3), hoặc hàm phân thức có thể không có cực trị dù đạo hàm không đổi dấu. Nắm vững phương pháp này sẽ giúp bạn tự tin giải quyết mọi bài toán cực trị.
» Xem thêm
Bài 1.3 Toán 12 Tập 1 Kết nối tri thức: Tìm các khoảng đơn điệu của các hàm số sau:...