Phần 14d . KHẢO SÁT HÀM SỐ - Sự biến thiên của hàm số .
DANH MỤC CÔNG CỤ GIẢI TOÁN TRỰC TUYẾN MATHEMATICA WOLFRAM | ALPHA .
Giới thiệu .
Bạn đọc truy cập vào đường dẫn http://cohtrantmed.yolasite.com/widgets-tructuyen để sử dụng các widgets giải toán trực tuyến W|A Mathematica theo chỉ mục trong danh sách dưới đây .
Những widgets này đã được tác giả sắp xếp theo từng môn học và cấp lớp theo ký hiệu như sau :
D : Đại số . Ví dụ D8.1 widget dùng cho Đại số lớp 8 , mục 1 - Khai triển , rút gọn biểu thức đại số .
H : Hình học . Ví dụ H12.3 widget dùng cho Hình học lớp 12 , mục 3 - Viết phương trình tham số của đường thẳng trong không gian .
G : Giải tích . Ví dụ : G11.7 widget dùng cho Giải tích lớp 11 , mục 7 - Tính đạo hàm cấp cao của hàm số
GI : Giải tích cao cấp I . Ví dụ GI.15 widget dùng cho Giải tích cao cấp I , mục 15 - Khai triển hàm số bằng đa thức TAYLOR
GII : Giải tích cao cấp II .
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
ĐẠI SỐ 8
D8.1 Khai triển , rút gọn biểu thức đại số
D8.2 Rút gọn phân thức
D8.3 Phân tích thừa số
D8.4 Nhân 2 đa thức
D8.5 Khai triển tích số ( có thể dùng để khai triển Newton )
D8.6 Phân tích thừa số
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
ĐẠI SỐ 10
D10.1 Giải phương trình nguyên Diophante
D10.2 Giải phương trình tuyệt đối
D10.3 Giải phương trình chứa tham số
D10.4 Giải phương trình đại số
D10.5 Giải phương trình từng bước
D10.6 Giải bất phương trình minh hoạ bằng đồ thị
D10.8 Tính giá trị biểu thức hàm số
D10.9 Giải bất phương trình đại số và minh hoạ bằng đồ thị
D10.10 Giải bất phương trình đại số - tìm miền nghiệm
D10.11 Giải phương trình đại số
D10.12 Giải phương trình vô tỷ
D10.13 Giải phương trình minh hoạ từng bước
D10.14 Giải phương trình dạng hàm ẩn
D10.15 Giải hệ thống phương trình tuyến tính , phi tuyến
D10.16 Giải hệ phương trình
D10.17 Vẽ miền nghiệm của bất phương trình đại số
D10.19 Tối ưu hoá hàm 2 biến với các ràng buộc
D10.20 Tìm giao điểm của đồ thị hàm số và trục hoành Ox , trục tung Oy
HÌNH HỌC 10
H10.1 Tính diện tích tam giác trong hệ toạ độ Oxy
H10.3 Khảo sát conic ( đường tròn , Ellipse , Parabola , Hyperbola )
H10.2 Tính khoảng cách từ 1 điểm đến đường thẳng trong Oxy
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
ĐẠI SỐ 11
D11.1 Thuật chia Euclide dùng cho số và đa thức ( HORNER )
D11.2 Tính tổng nghịch đảo của n số tự nhiên
D11.6 Khai triển nhị thức Newton
GIẢI TÍCH 11
G11.1 Tính gíá trị một chuỗi số theo n
G11.2 Đa thức truy hồi
G11.3 Khảo sát tính hội tụ của chuỗi số
G11.4 Tính giới hạn của chuỗi số khi $n \rightarrow \infty$
G11.5 Tìm hàm số ngược của hàm số cho trước
G11.6 Tìm đạo hàm của hàm số hợp - giải thích
G11.7 Tính đạo hàm cấp cao của hàm số
G11.8 Tìm giới hạn của hàm số
G11.9 Tìm giới hạn của hàm số
G11.10 Tính đạo hàm hàm số có dạng U/V
G11.11 Tìm đạo hàm của hàm số cho trước
G11.12 Tìm đạo hàm của hàm số cho trước
G11+12.1 Tính đạo hàm ,tích phân , giới hạn , vẽ đồ thị
LƯỢNG GIÁC 11
L11.1 Giải phương trình lượng giác
L11.2 Giải phương trình lượng giác trên một đoạn
L11.3 Tìm chu kỳ của hàm số tuần hoàn
L11.4 Khai triển công thức lượng giác
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
ĐẠI SỐ 12
D12.1 Cấu trúc của số phức
D12.1 Giải phương trình mũ
D12.3 Giải phương trình chứa tham số
D12.4 Giải phương trình bất kỳ ( Bậc 2 , 3 , ... , mũ , log , căn thức )
D12.5 Giải phương trình mũ
GIẢI TÍCH 12
G12.1 Vẽ đồ thị biểu diễn phương trình
G12.2 Khảo sát hàm số hữu tỷ
G12.3 Vẽ đồ thị trong toạ độ cực (Polar)
G12.4 Tìm cực trị của hàm số
G12.5 Vẽ đồ thị hàm số 2D
G12.6 Tìm đạo hàm cấp 2 của hàm số
G12.7 Vẽ nhiều hàm số - Basic plot. To plot two or more functions, enter {f1(x), f2(x),...}
G12.8 Tìm điểm uốn của hàm số cho trước
G12.9 Tìm nghiệm của các phương trình y = 0 , y ' = 0 , y " = 0
G12.10 Tính tích phân bất định
G12.11 Tính tích phân bất định minh hoạ từng bước
G12.12 Tính tích phân bất định minh hoạ từng bước
G12.13 Tìm đường tiệm cận của hàm số
G12.14 Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi 2 đường cong (C1) , (C2)
G12.15 Tìm giao điểm của hàm số đa thức và trục hoành Ox - Vẽ đồ thị .
G12.16 Tính thể tích vật thể tròn xoay giới hạn bởi (C1) , (C2)
G12.17 Vẽ đồ thị hàm số ( có đường tiệm cận )
G12.18 Vẽ đồ thị 2D , 3D
G12.19 Tìm hoành độ giao điểm giữa 2 đường cong (C1) , (C2)
G12.20 Vẽ đường cong tham số 3D
G12.21 Tính diện tich mặt tròn xoay
G12.22 Tích thể tích vật tròn xoay (C) , trục Ox , x =a , x= b
G12.23 Thể tích vật tròn xoay
G12.24 Tích thể tích vật tròn xoay (C1) , (C2) , trục OX , x = a , x = b
G12.25 Khảo sát hàm số đơn giản
G12.26 Tìm cực trị của hàm số
G12.27 Tìm nguyên hàm của hàm số
G12.28 Tính tích phân xác định
HÌNH HỌC 12
H12.1 Tính khoảng cách 2 điểm trong 2D , 3D
H12.2 Viết phương trình mặt phẳng qua 3 điểm trong không gian
H12.3 Viết phương trình tham số của đường thẳng trong không gian
H12.4 Tìm công thức thể tích , diện tích hình không gian
H12.5 Vẽ đồ thị 2D , mặt 3D
H12.6 Tích có hướng 2 vector
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
GIẢI TÍCH CAO CẤP
GI.1 Vẽ đồ thị , mặt 3D
GI.2 Vẽ đồ thị , mặt 3D
GI.3 Tích phân 2 lớp
GI.5 Tích phân kép
GI.6 Tích phân bội 3
GI.7 Tích phân bội 3
GI.8 Tích phân suy rộng
GI.9 Chuỗi và dãy số
GI.10 Các bài toán cơ bản trong vi tích phân
GI.11 Vẽ hàm từng khúc ( piecewise ) - dùng để xét tính liên tục của hàm số
GI.12 Tính đạo hàm và tích phân một hàm số cho trước
GI.13 Vẽ đồ thị hàm số trong hệ toạ độ cực
GI.14 Tính đạo hàm riêng
GI.15 Khai triển hàm số bằng đa thức TAYLOR
GI.16 Tính tổng chuỗi số n = 1...$\infty$
GI.17 Vẽ đồ thị 3 hàm số
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Bài viết sau đây mô tả các khái niệm toán học và hướng dẫn tính toán chi tiết bằng công cụ trực tuyến , bạn đọc có thể tham khảo những nội dung chính yếu được đề cập đến trong giáo trình toán phổ thông cùng với các ví dụ minh họa .
Một số website hữu ích phục vụ cho việc giảng dạy và học tập môn toán :
http://quickmath.com/
http://analyzemath.com/
http://www.intmath.com/
http://www.mathportal.org
https://www.mathway.com/
https://www.symbolab.com/
http://www.graphsketch.com/
http://www.meta-calculator.com/online/?home
http://cohtrantmed.yolasite.com/widgets-tructuyen
https://www.geekandnerd.org/edu-courses/
14. KHẢO SÁT HÀM SỐ - Sự biến thiên của hàm số .
14.8 Sự biến thiên của hàm số .
14.8.1 Tính tăng giảm của hàm số $y=f(x)$ .
a. Quy tắc chung .
*Tính đạo hàm y'(x) , giải phương trình $y'(x) = 0$ , tìm cực trị hàm số .
*Lập bảng biến thiên tăng giảm
x
|
-∞
|
+∞
| |
y’(x)
| |||
y(x)
|
*Hàm tăng trên $(a,b) \Leftrightarrow y'(x) \geq 0 , \forall x \in (a,b)$
*Hàm giảm trên $(a,b) \Leftrightarrow y'(x) \leq 0 , \forall x \in (a,b)$
Âm giảm , dương tăng ,
b. Các ví dụ .
Ví dụ 1.
Xét tính tăng giảm của hàm số $y=x^3-3x+2$
*Dùng widget G12.I.1 TIM KHOANG TANG GIAM CUA HAM SO https://goo.gl/kp4R8Z
Xem https://goo.gl/oLA1yd
Kết luận : Hàm tăng trên $(-\infty,-1);(1,+\infty)$
Xem https://goo.gl/LoyqQB
Kết luận : Hàm giảm trên $(-1,1)$
Dùng widget khảo sát hàm số và dựa trên đồ thị trực tiếp
Ví dụ 2.
Xét tính tăng giảm của hàm số $y=x^3-3x+2$
*Dùng widget G12.I.1 KHAO SAT HAM SO (C) https://goo.gl/syK0uL
Kết luận :
Hàm tăng trên $(-\infty,-1);(1,+\infty)$
Hàm giảm trên $(-1,1)$
14.8.2 Bài toán tìm điều kiện để hàm số $y=f(x)$ luôn tăng / giảm trên tập xác định .
a. Quy tắc chung .
*Tính đạo hàm y'(x) , xét phương trình $y'(x) = 0$ .
*Hàm tăng trên $\mathbb{R} \Leftrightarrow y'(x) \geq 0 , \forall x\in \mathbb{R}$
Đối với bất phương trình bậc 2 : $ax^2+bx+c \geq 0 \Leftrightarrow a \geq 0 ; \Delta \leq 0 $
*Hàm giảm trên $\mathbb{R} \Leftrightarrow y'(x) \leq 0 , \forall x\in \mathbb{R}$
Đối với bất phương trình bậc 2 : $ax^2+bx+c \leq 0 \Leftrightarrow a \leq 0 ; \Delta \leq 0 $
Ghi nhớ : $da=df ; \Delta \leq 0$
Âm giảm , dương tăng ,
b. Các ví dụ .
Ví dụ 1.
Tìm m để hàm số $y=x^3-(m+1)x^2+(3m-3)x+2$ luôn tăng trên miền xác định D .
$y'(x)=3x^2-2(m+1)x+3m+3$
$y'(x)\geq 0;\forall x\in \mathbb{R}\Leftrightarrow 3\geq 0;\Delta \leq 0$
Hay
$[-(m+1)]^2-3(3m-3)\leq 0;3\geq 0$
* Dùng widget G12.I.1 TIM m-HS Tang&giam/D (bt18.1) https://goo.gl/kRVpCc
$y'(x)=3x^2-2(m+1)x+3m+3$
$y'(x)\geq 0;\forall x\in \mathbb{R}\Leftrightarrow 3\geq 0;\Delta \leq 0$
Hay
$[-(m+1)]^2-3(3m-3)\leq 0;3\geq 0$
* Dùng widget G12.I.1 TIM m-HS Tang&giam/D (bt18.1) https://goo.gl/kRVpCc
Xem https://goo.gl/1yJl9p
Ví dụ 2.
Tìm m để hàm số $y=-x^3-(m+3)x^2+(m-3)x+1$ luôn giảm trên miền xác định D .
$y'(x)=-3x^2-2(m+3)x+m-3$
$y'(x)\leq 0;\forall x\in \mathbb{R}\Leftrightarrow -3\leq 0;\Delta \leq 0$
Hay
$[-(m+3)]^2+3(m-3)\leq 0;-3\leq 0$
Xem https://goo.gl/tkV4Sg
Ví dụ 3.
Tìm m để hàm số $y=\frac{mx+2}{4x+m-2}$ luôn tăng trên miền xác định D .
$y'(x)=\frac{m(m-2)-2.4}{(4x+m-2)^2}$
$y'(x) > 0;\forall x\in \mathbb{R}-{(2-m)/4} \Leftrightarrow m(m-2)-2.4 > 0$
Hay
$m^2-2m-8>0$
*Dùng widget G12.I.1 TIM m-HS Tang&giam/D (bt18.2) https://goo.gl/oYjzdL
Ví dụ 4.
Tìm m để hàm số $y=\frac{(m+1)x+4}{x+m-2}$ luôn giảm trên miền xác định D .
$y'(x)=\frac{(m+1)(m-2)-1.4}{(x+m-2)^2}$
$y'(x) < 0;\forall x\in \mathbb{R}-{(2-m)} \Leftrightarrow (m+1)(m-2)-1.4 < 0$
Hay
$m^2-m-6<0$
14.8.3 Bài toán tìm điều kiện để hàm số $y=f(x)$ luôn tăng / giảm trên tập I cho trước .
a. Quy tắc chung .
*Tính đạo hàm $y'(x)$ .
*Hàm tăng trên $I \Leftrightarrow y'(x) \geq 0 , \forall x\in I$
*Hàm giảm trên $I \Leftrightarrow y'(x) \leq 0 , \forall x\in I$
Nếu biểu thức $y'=f '(x)$ chứa m (bậc nhất) thực hiên các bước sau :
B1. Chuyển m sang một vế , đưa về bất phương trình $g(x) \geq h(m)$ hoặc $g(x) \leq h(m)$
B2. Rút x làm thừa số chung , xét dấu biểu thức chứa x trong tích số với m (nếu có)
B3. Lập bảng biến thiên của $g(x)$ , đưa khoảng I vào bảng .
B4. Dựa vào bất phương trình cho $g(x) \geq h(m)$ hoặc $g(x) \leq h(m)$ .
Nếu biểu thức $y'=f '(x)$ chứa m (bậc hai) thực hiên các bước sau :
B1. Tính $\Delta = b^2-4ac$ của $y'(x)$ .
B2. Lập bảng (lồng bảng)
m
|
-∞
|
+∞
|
|||||||||||||||||||
Hệ số a
|
|||||||||||||||||||||
$\Delta = b^2-4ac$
|
|||||||||||||||||||||
Biện luận
|
|
|
|
B3. Biện luận trên bảng (lồng bảng) cho m di động từ trái sang phải .
B4. Áp dụng định lý dấu tam thức bậc 2 .
$x_1<\alpha<x_2 \Leftrightarrow a.g(\alpha)<0$
$\alpha<x_1<x_2 \Leftrightarrow a.g(\alpha)>0;\Delta >0;\alpha<S/2$
$x_1<x_2<\alpha \Leftrightarrow a.g(\alpha)>0;\Delta >0;S/2<\alpha$
Ghi nhớ :
Âm giảm , dương tăng ,
Lớn trên , nhỏ dưới
b. Các ví dụ .
Ví dụ 1.
Tìm m để hàm số $y=x^3-3mx^2+6mx+1$ luôn tăng trên khoảng $[0,1/2]$ .
Tính $y'=f '(x)= 3x^2-6mx+6m$
Hàm tăng trên $[0,1/2] \Leftrightarrow y'(x) \geq 0 , \forall x\in [0,1/2]$
Hay $x^2-2mx+2m \geq 0 , \forall x\in [0,1/2]$
Hay $x^2-2mx+2m \geq 0 , \forall x\in [0,1/2]$
Chuyển m sang một vế , đưa về bất phương trình $x^2 \geq 2mx-2m$
Ta có $x^2 \geq m(2x-2)$
Rút x làm thừa số chung , xét dấu biểu thức chứa x trong tích số với m
Biểu thức $2x-2 <0 ; x \in [0,1/2]$ nên $x^2 /(2x -2) \leq m$
Đặt $g(x)=x^2 /(2x -2)$ và $h(m)=m$
Ta có $x^2 \geq m(2x-2)$
Rút x làm thừa số chung , xét dấu biểu thức chứa x trong tích số với m
Đặt $g(x)=x^2 /(2x -2)$ và $h(m)=m$
Lập bảng biến thiên của $g(x)=x^2 /(2x -2)$ , đưa khoảng $[0,1/2]$ vào bảng .
Đạo hàm $g'(x)=\frac{x^2-2x}{2(x-1)^2}$
Kết luận : $m \geq 0$
Đạo hàm $g'(x)=\frac{x^2-2x}{2(x-1)^2}$
Ví dụ 2.
Tìm m để hàm số $y=(x^2+x+m)/(x+1)$ luôn giảm trên khoảng $(0,1)$ .
Tìm m để hàm số $y=(x^2+x+m)/(x+1)$ luôn giảm trên khoảng $(0,1)$ .
Ví dụ 3.
Tìm m để hàm số $y=(x+2m)/(x+1)$ luôn giảm trên khoảng $[1,3/2]$ .
Tìm m để hàm số $y=(x+2m)/(x+1)$ luôn giảm trên khoảng $[1,3/2]$ .
Xem https://goo.gl/KDh5sB
Trần hồng Cơ
Ngày 18/04/2016
-------------------------------------------------------------------------------------------
If you know about what you are talking about , you have something more valuable than gold and jewels -
Có nhiều vàng và châu ngọc , nhưng miệng có tri thức là bửu vật quý giá vô song .
Châm ngôn 20:15
