Giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của hàm số
-
1258 lượt thi
-
26 câu hỏi
-
30 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Cho biết GTLN của hàm số f(x) trên \[\left[ {1;3} \right]\;\]là M=−2. Chọn khẳng định đúng:
Nếu M=−2 là GTLN của hàm số y=f(x) trên \[\left[ {1;3} \right]\]thì
Đáp án cần chọn là: D
Câu 2:
Cho hàm số f(x) xác định trên \[\left[ {0;2} \right]\;\]và có GTNN trên đoạn đó bằng 5. Chọn kết luận đúng:
Đáp án cần chọn là: B
Câu 3:
Giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số y=sinx trên đoạn \[[ - \frac{\pi }{2}; - \frac{\pi }{3}]\] lần lượt là
Ta có\[y' = \cos x \Rightarrow y' = 0 \Leftrightarrow \cos x = 0 \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{2} + k\pi \left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\]
Do\[x \in \left[ { - \frac{\pi }{2}; - \frac{\pi }{3}} \right]\]nên\[k = - 1\]hay\[x = - \frac{\pi }{2}\]
Suy ra
\[y( - \frac{\pi }{2}) = - 1;y( - \frac{\pi }{3}) = - \frac{{\sqrt 3 }}{2}\]
\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\mathop {\max }\limits_{\left[ { - \frac{\pi }{2}; - \frac{\pi }{3}} \right]} y = - \frac{{\sqrt 3 }}{2}}\\{\mathop {\min }\limits_{\left[ { - \frac{\pi }{2}; - \frac{\pi }{3}} \right]} y = - 1}\end{array}} \right.\)
Đáp án cần chọn là: B
Câu 4:
Giá trị nhỏ nhất của hàm số \[y = 2x + \cos x\] trên đoạn \[\left[ {0;1} \right]\;\]là :
Ta có\[y' = 2 - \sin x > 0\forall x \in R \Rightarrow \]Hàm số luôn đồng biến trên\[\left[ {0;1} \right]\]
\[ \Rightarrow \mathop {\min }\limits_{\left[ {0;1} \right]} y = y\left( 0 \right) = 1\]
Đáp án cần chọn là: B
Câu 5:
Cho hàm số f(x) xác định và liên tục trên R, có \[\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } = + \infty ;\mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } = - \infty \] , khi đó:
Hàm số\[y = f\left( x \right)\] có\[\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } f(x) = + \infty ;\mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } f(x) = - \infty \] thì không có GTLN, GTNN trên R vì không tồn tại số\[M,m\] để
Đáp án cần chọn là: D
Câu 6:
Cho hàm số y=f(x) có bảng biến thiên như hình vẽ, chọn kết luận đúng:
Ta có:
\[\mathop { + )\max }\limits_{\left[ { - 3;0} \right]} f\left( x \right) = f\left( 0 \right) = - 3\] nên A sai.
+) \[\mathop {\min }\limits_{\left[ {1;3} \right]} f\left( x \right) = f\left( 2 \right) = - 7\] nên B đúng.
+) Vì \[\mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } f\left( x \right) = - \infty \] nên không tồn tại\[\mathop {\min }\limits_{\left( { - \infty ;2} \right]} f\left( x \right)\] nên C sai.
+)\[\mathop {\max }\limits_{\left[ { - 1;1} \right]} f\left( x \right) = f\left( 0 \right) = - 3\] nên D sai.
Đáp án cần chọn là: B
Câu 7:
Cho hàm số y=f(x) có đồ thị như hình vẽ. Khẳng định nào sau đây là đúng?
A sai vì y=3 là giá trị cực đại của hàm số, không phải giá trị lớn nhất.
B sai vì hàm số đồng biến trên các khoảng \[\left( { - \infty ;0} \right),\left( {2; + \infty } \right)\]
C sai vì x=2 là điểm cực tiểu của hàm số không phải giá trị cực tiểu.
D đúng vì trên đoạn \[\left[ {0;4} \right]\]thì hàm số đạt GTNN (cũng là giá trị cực tiểu) bằng −1 đạt được tại x=2.
Đáp án cần chọn là: D
Câu 8:
Cho hàm số y=f(x) có bảng biến thiên như sau:
Khẳng định nào sau đây là khẳng định đúng?
Đáp án A: Hàm số đạt cực đại tại x=0 và y=3 là giá trị cực đại của hàm số nên A sai.
Đáp án B: GTNN và giá trị cực tiểu của hàm số là y=0 nên B đúng và C sai.
Đáp án D: Hàm số không có GTLN vì \[\mathop {\lim }\limits_{x \to \pm \infty } y = + \infty \].
Đáp án cần chọn là: B
Câu 9:
Cho hàm số y=f(x)) xác định và liên tục trên \(\mathbb{R}\), có đồ thị như hình vẽ bên. Tìm giá trị nhỏ nhất m và giá trị lớn nhất M của hàm số y=f(x) trên đoạn \[\left[ { - 2;2} \right]\]
Dựa vào đồ thị hàm số ta có:\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{m = \mathop {min}\limits_{[ - 2;2]} f(x) = - 5}\\{M = \mathop {max}\limits_{[ - 2;2]} f(x) = - 1}\end{array}} \right.\)
Đáp án cần chọn là: A
Câu 10:
Đề thi THPT QG - 2021 - mã 101
Trên đoạn \[\left[ {0;3} \right],\]hàm số \[y = - {x^3} + 3x\;\] đạt giá trị lớn nhất tại điểm
Khảo sát hàm số\[y = - {x^3} + 3x\] trên\[\left[ {0;3} \right]\]
\[ + y' = - 3{x^2} + 3 = 0 \Leftrightarrow x = \pm 1\]
+ BBT:
⇒ Hàm số đạt giá trị lớn nhất tại x=1.
Đáp án cần chọn là: C
Câu 11:
Tìm giá trị lớn nhất của hàm số \[y = {x^3} - 5{{\rm{x}}^2} + 3{\rm{x}} - 1\] trên đoạn \[\left[ {2;4} \right]\]
\[y\prime = 3{x^2} - 10x + 3 = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 3 \in [2;4]}\\{x = \frac{1}{3} \notin [2;4]}\end{array}} \right.\]
\[f\left( 2 \right) = - 7,f\left( 3 \right) = - 10,f\left( 4 \right) = - 5\]
Vậy giá trị lớn nhất của hàm số\[y = {x^3} - 5{{\rm{x}}^2} + 3{\rm{x}} - 1\]trên đoạn\[\left[ {2;4} \right]\]là M=−5
Đáp án cần chọn là: C
Câu 12:
Giá trị lớn nhất của hàm số \[f\left( {\rm{x}} \right) = \frac{{6 - 8{\rm{x}}}}{{{x^2} + 1}}\] trên tập xác định của nó là:
TXĐ:\[D = R\]
Ta có:\[f'\left( x \right) = \frac{{8{{\rm{x}}^2} - 12{\rm{x}} - 8}}{{{{\left( {{x^2} + 1} \right)}^2}}}\]
\[f'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow x = 2\]hoặc\[x = - \frac{1}{2}\]
\[\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } y = \mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } y = 0\]
Bảng biến thiên
Vậy giá trị lớn nhất của hàm số là y=8 tại \[x = - \frac{1}{2}\]
Đáp án cần chọn là: C
Câu 13:
Gọi giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của hàm số \[y = {x^4} + 2{x^2} - 1\;\] trên đoạn \[\left[ { - 1;2} \right]\;\]lần lượt là M và m. Khi đó giá trị của M.m là:
TXĐ: \[D = R\]
Ta có:\[y' = 4{{\rm{x}}^3} + 4{\rm{x}} \Rightarrow y' = 0 \Leftrightarrow x = 0 \in \left[ { - 1;2} \right]\]
\[f( - 1) = 2,{\rm{\;f(0)\; = \;}} - 1,{\rm{\;f(2)\; = \; 23}}\]Ta thấy GTLN và GTNN lần lượt là\[M = 23,m = - 1 \Rightarrow M.m = 23.\left( { - 1} \right) = - 23\]
Đáp án cần chọn là: C
Câu 14:
Cho hàm số \[y = x + \frac{1}{x}.\] Giá trị nhỏ nhất của hàm số trên khoảng \[\left( {0; + \infty } \right)\;\]là:
TXĐ: \[R \setminus \left\{ 0 \right\}\]
\[y' = 1 - \frac{1}{{{x^2}}} = \frac{{{x^2} - 1}}{{{x^2}}}\]
\[y' = 0 \Leftrightarrow \frac{{{x^2} - 1}}{{{x^2}}} = 0 \Leftrightarrow {x^2} - 1 = 0 \Leftrightarrow x = 1(tm)\]hoặc\[x = - 1(ktm)\]
Bảng biến thiên:
\[ \Rightarrow \mathop {Min}\limits_{x \in \left( {0; + \infty } \right)} \,y = f\left( 1 \right) = 2\]
Đáp án cần chọn là: A
Câu 15:
Cho hàm số \[y = {x^3} - 3m{x^2} + 6\], giá trị nhỏ nhất của hàm số trên \[\left[ {0;3} \right]\;\]bằng 2 khi:
TXĐ: \[D = \mathbb{R}\]
\[y' = 3{x^2} - 6mx.\]
Ta có:\[y\prime = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 0 \Rightarrow y = 6}\\{x = 2m \Rightarrow y = - 4{m^3} + 6}\end{array}} \right.\]
Xét TH1: m=0. Hàm số đồng biến trên\[\left[ {0;3} \right] \Rightarrow \mathop {Min}\limits_{\left[ {0;3} \right]} y = y\left( 0 \right) = 6 \Rightarrow \] loại.
Xét TH2: Khi đó, hàm số nghịch biến trên\[\left[ {0;3} \right] \subset \left[ {0;2m} \right]\]\[ \Rightarrow \mathop {Min}\limits_{\left[ {0;3} \right]} y = y\left( 3 \right) = 33 - 27m = 2 \Rightarrow m = \frac{{31}}{{27}} < \frac{3}{2}\](loại)
Xét TH3: \[\frac{3}{2} > m > 0 \Rightarrow 3 > 2m > 0\]thì đồ thị hàm số có điểm cực đại là (0;6) và điểm cực tiểu là \[\left( {2m, - 4{m^3} + 6} \right).\]Khi đó , GTNN trên\[\left[ {0;3} \right]\]là \[y\left( {2m} \right) = - 4{m^3} + 6\]
\[ \Rightarrow - 4{m^3} + 6 = 2 \Leftrightarrow {m^3} = 1 \Leftrightarrow m = 1\](thỏa mãn)
Xét TH4: \[m < 0 \Rightarrow \left( {0;6} \right)\]là điểm cực tiểu của đồ thị hàm số và trên \[\left[ {0;3} \right]\]hàm số đồng biến.\[ \Rightarrow {y_{min}} = 6 \Rightarrow \]loại.
Vậy m=1 là giá trị cần tìm.
Đáp án cần chọn là: D
Câu 16:
Cho hàm số y=f(x) liên tục trên \(\mathbb{R}\) và có đồ thị như hình dưới. Gọi a,A lần lượt là giá trị nhỏ nhất và giá trị lớn nhất của f(x+1) trên đoạn \[\left[ { - 1;0} \right].\;\]Giá trị a+A bằng:
Đặt\[x + 1 = t.\]Khi đó:\[x \in \left[ { - 1;\,\,0} \right] \Rightarrow t \in \left[ {0;\,\,1} \right].\]
Dựa vào đồ thị hàm số ta thấy:\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{a = \mathop {Min}\limits_{[0;1]} f(t) = 0\,khi\,t = 0 \Rightarrow x = - 1}\\{A = \mathop {Max}\limits_{[0;1]} f(t) = 3\,khi\,t = 1 \Rightarrow x = 0}\end{array}} \right.\)
\[ \Rightarrow a + A = 0 + 3 = 3.\]
Đáp án cần chọn là: D
Câu 17:
Cho hàm số y=f(x) liên tục trên đoạn \[\left[ { - 1;4} \right]\;\]và có đồ thị như hình vẽ
Có tất cả bao nhiêu giá trị nguyên của m thuộc đoạn \[\left[ { - 10;10} \right]\;\]để bất phương trình \[|f(x) + m| < 2m\;\]đúng với mọi x thuộc đoạn \[\left[ { - 1;4} \right]?\]
Ta có:\[\left| {f\left( x \right) + m} \right| < 2m\]
\[ \Leftrightarrow - 2m < f\left( x \right) + m < 2m\]
\[ \Leftrightarrow - 3m < f\left( x \right) < m\]
\( \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{ - 3m < \mathop {min}\limits_{[ - 1;4]} f(x)}\\{\mathop {max}\limits_{[ - 1;4]} f(x) < m}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{ - 3m < - 2}\\{3 < m}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{m > \frac{2}{3}}\\{m > 3}\end{array}} \right.\)</>
\[ \Leftrightarrow m > 3\]
Kết hợp điều kiện đề bài\[ \Rightarrow m \in \left( {3;10} \right],\,\,m \in \mathbb{Z} \Rightarrow m \in \left\{ {4;5;6;7;8;9;10} \right\}\]
Vậy có 7 giá trị của m thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Đáp án cần chọn là: C
Câu 18:
Cho hàm số y=f(x) liên tục trên \(\mathbb{R}\) có đồ thị \[y = f\prime (x)\;\] như hình vẽ. Đặt \[g(x) = 2f(x) - {x^2}\]. Khi đó giá trị lớn nhất của hàm số g(x) trên đoạn \[\left[ { - 2;4} \right]\;\]là:
Ta có \[g\left( x \right) = 2f\left( x \right) - {x^2} \Rightarrow g'\left( x \right) = 2f'\left( x \right) - 2x\]
Cho\[g'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow f'\left( x \right) = x\,\,\,\left( 1 \right)\]
Nghiệm của phương trình (1) là hoành độ giao điểm của hai đồ thị hàm số
\[y = f'\left( x \right);\,\,y = x.\]
Vẽ đường thẳng y=xy=x và đồ thị hàm số \[y = f'\left( x \right)\] trên cùng hệ trục tọa độ:
Dựa vào đồ thị ta thấy đồ thị hai hàm số\[y = f'\left( x \right);\,\,y = x\] cắt nhau tại 3 điểm có hoành độ là \[ - 2;2;4.\]
\[ \Rightarrow g\prime (x) = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = - 2}\\{x = 2}\\{x = 4}\end{array}} \right.\]Bảng biến thiên đồ thị hàm số\[y = g\left( x \right)\]
Dựa vào bảng biến thiên ta thấy giá trị lớn nhất của hàm số g(x) trên đoạn \[\left[ { - 2;4} \right]\;\]là g(2).
Đáp án cần chọn là: B
Câu 19:
Cho hàm số y=f(x) có đạo hàm trên \(\mathbb{R}\) và có đồ thị như hình vẽ bên. Xét hàm số \[g\left( x \right) = f({x^3} + 2x) + m\]. Giá trị của tham số m để giá trị lớn nhất của hàm số g(x) trên đoạn \[\left[ {0;1} \right]\;\]bằng 9 là:
Ta có :\[g'\left( x \right) = \left( {3{x^2} + 2} \right).f'\left( {{x^3} + 2x} \right)\]
\[g\prime (x) = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{3{x^2} + 2 = 0}\\{f\prime ({x^3} + 2x) = 0}\end{array}} \right. \Leftrightarrow f\prime ({x^3} + 2x) = 0\](Do phương trình \[3{x^2} + 2 = 0\;\]vô nghiệm).
Từ đồ thị hàm số f(x) đã cho ta có
\[f\prime ({x^3} + 2x) = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{x^3} + 2x = 0}\\{{x^3} + 2x = 2}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 0}\\{x = {x_0} \approx 0,77}\end{array}} \right.\]
Hàm số g(x) trên đoạn \[\left[ {0;1} \right]\]có :
\[\begin{array}{*{20}{l}}{g\left( 0 \right) = f\left( 0 \right) + m = m + 1}\\{g\left( {{x_0}} \right) = f\left( 2 \right) + m = m - 3}\\{g\left( 1 \right) = f\left( 3 \right) + m = m + 1}\end{array}\]
Do đó,\[\mathop {\max }\limits_{\left[ {0;1} \right]} g\left( x \right) = g\left( 0 \right) = g\left( 1 \right) = m + 1\]
Theo giả thiết, giá trị lớn nhất của hàm số g(x) trên \[\left[ {0;1} \right]\]bằng 9 nên\[m + 1 = 9 \Leftrightarrow m = 8\]
Vậy m=8.
Đáp án cần chọn là: D
Câu 20:
Cho hàm số y=f(x) liên tục trên R và có đồ thị như hình vẽ. Gọi M và m tương ứng là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số \[y = f(1 - 2cosx)\] trên \[\left[ {0;\frac{{3\pi }}{2}} \right].\]Giá trị của M+m bằng
Đặt\[t = 1 - 2\cos x\]Với \[x \in \left[ {0;\,\,\frac{{3\pi }}{2}} \right]\]thì\[\cos x \in \left[ { - 1;1} \right] \Rightarrow 1 - 2\cos x \in \left[ { - 1;3} \right] \Rightarrow t \in \left[ { - 1;3} \right].\]
Khi đó ta có \[y = f\left( t \right)\]với \[t \in \left[ { - 1;3} \right]\]
Quan sát đồ thị hàm số\[y = f\left( t \right)\]trên đoạn\[\left[ { - 1;3} \right]\]ta thấy GTLN của hàm số là 2, GTNN của hàm số là \[ - \frac{3}{2}\]
\[ \Rightarrow M = 2,\,\,m = - \frac{3}{2} \Rightarrow M + m = \frac{1}{2}\]
Đáp án cần chọn là: A
Câu 21:
Có bao nhiêu số nguyên \[m \in [ - 5;5]\;\] để \[\mathop {min}\limits_{\left[ {1;3} \right]} \mid {x^3} - 3{x^2} + m\mid \ge 2.\]
Xét hàm số \[y = f\left( x \right) = {x^3} - 3{x^2} + m\] trên\[\left[ {1;3} \right]\] có
\[f\prime (x) = 3{x^2} - 6x,f\prime (x) = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 0(L)}\\{x = 2}\end{array}} \right.\]
Bảng biến thiên:
\[\mathop {min}\limits_{[1;3]} \mid {x^3} - 3{x^2} + m\mid \ge 2 \Rightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{m - 4 > 0}\\{m < 0}\end{array}} \right.\]
TH1: \[m - 4 > 0 \Leftrightarrow m > 4\]
\[\mathop {\min }\limits_{\left[ {1;3} \right]} \left| {{x^3} - 3{x^2} + m} \right| \ge 2 \Leftrightarrow m - 4 \ge 2 \Leftrightarrow m \ge 6\]
Mà\[m \in \left[ { - 5;5} \right] \Rightarrow m \in \emptyset \]
TH2: m<0
\[\mathop {\min }\limits_{\left[ {1;3} \right]} \left| {{x^3} - 3{x^2} + m} \right| \ge 2 \Leftrightarrow - m \ge 2 \Leftrightarrow m \le - 2\]
Mà \[m \in \left[ { - 5;5} \right],m \in \mathbb{Z} \Rightarrow m \in \left\{ { - 5; - 4; - 3; - 2} \right\}\] : 4 giá trị.
Đáp án cần chọn là: B
Câu 22:
Cho f(x) mà đồ thị hàm số \[y = f\prime (x)\;\] như hình vẽ bên
Bất phương trình \[f(x) > sin\frac{{\pi x}}{2} + m\;\] nghiệm đúng với mọi \[x \in [ - 1;3]\] khi và chỉ khi:
\[f(x) > sin\frac{{\pi x}}{2} + m\forall x \in [ - 1;3] \Leftrightarrow g(x) = f(x) - sin\frac{{\pi x}}{2} > m\forall x \in [ - 1;3] \Rightarrow m < \mathop {min}\limits_{[ - 1;3]} g(x)\]
Từ đồ thị hàm số\[y = f'\left( x \right)\] ta suy ra BBT đồ thị hàm số \[y = f\left( x \right)\] như sau:
Dựa vào BBT ta thấy\[f\left( x \right) \ge f\left( 1 \right)\,\,\forall x \in \left[ { - 1;3} \right]\]
\[\begin{array}{*{20}{l}}{x \in \left[ { - 1;3} \right] \Rightarrow \frac{{\pi x}}{2} \in \left[ { - \frac{\pi }{2};\frac{{3\pi }}{2}} \right] \Rightarrow - 1 \le \sin \frac{{\pi x}}{2} \le 1}\\{ \Leftrightarrow - 1 \le - \sin \frac{{\pi x}}{2} \le 1}\end{array}\]
\[ \Rightarrow f\left( 1 \right) - 1 \le f\left( x \right) - \sin \frac{{\pi x}}{2} \Leftrightarrow g\left( x \right) \ge f\left( 1 \right) - 1 \Rightarrow \mathop {\min }\limits_{\left[ { - 1;3} \right]} g\left( x \right) = f\left( 1 \right) - 1\]
Vậy\[m < f\left( 1 \right) - 1\]
Đáp án cần chọn là: B
Câu 23:
Cho \[f\left( x \right) = \frac{1}{{{x^2} - 4x + 5}} - \frac{{{x^2}}}{4} + x\] Gọi \[M = \mathop {Max}\limits_{x \in \left[ {0;3} \right]} f(x);\;m = \mathop {Min}\limits_{x \in \left[ {0;3} \right]} f\left( x \right)\] Khi đó M−m bằng:
Ta có :
\[\begin{array}{*{20}{l}}{f\left( x \right) = \frac{1}{{{x^2} - 4x + 5}} - \frac{{{x^2}}}{4} + x}\\{f\left( x \right) = \frac{1}{{{x^2} - 4x + 5}} - \frac{{{x^2} - 4x}}{4}}\end{array}\]
Đặt\[t = {x^2} - 4x + 5\] với \[x \in \left[ {0;3} \right]\] ta có\[t' = 2x - 4 = 0 \Leftrightarrow x = 2 \in \left[ {0;3} \right]\]
Ta có \[t\left( 0 \right) = 5;\,\,t\left( 2 \right) = 1,\,\,t\left( 3 \right) = 2\]
⇒ Với\[x \in \left[ {0;3} \right]\] thì\[t \in \left[ {1;5} \right]\] khi đó hàm số trở thành\[f\left( t \right) = \frac{1}{t} - \frac{{t - 5}}{4}\] với\[t \in \left[ {1;5} \right]\]
Ta có\[f'\left( t \right) = - \frac{1}{{{t^2}}} - \frac{1}{4} < 0\,\,\forall t \in \left[ {1;5} \right]\]
⇒ Hàm số\[y = f\left( t \right)\] nghịch biến trên\[\left[ {1;5} \right]\]
\( \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\mathop {max}\limits_{[0;3]} f(x) = \mathop {max}\limits_{[1;5]} f(t) = f(1) = 2 = M}\\{\mathop {min}\limits_{[0;3]} f(x) = \mathop {min}\limits_{[1;5]} f(t) = f(5) = \frac{1}{5} = m}\end{array}} \right.\)
Vậy \[M - m = 2 - \frac{1}{5} = \frac{9}{5}\]
Đáp án cần chọn là: D
Câu 24:
Cho hàm số f(x). Biết hàm số f′(x) có đồ thị như hình dưới đây. Trên đoạn \[\left[ { - 4;3} \right],\]hàm số \[g(x) = 2f(x) + {(1 - x)^2}\;\] đạt giá trị nhỏ nhất tại điểm
Ta có:\[g'\left( x \right) = 2f'\left( x \right) - 2\left( {1 - x} \right) = 2\left[ {f'\left( x \right) - \left( {1 - x} \right)} \right]\]
Xét \[g'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow f'\left( x \right) = 1 - x\] số nghiệm của phương trình là số giao điểm của đồ thị hàm số \[y = f'\left( x \right)\] và đường thẳng\[y = 1 - x\]
Ta biểu diễn đường thẳng\[y = 1 - x\] trên hình vẽ:
Dựa vào đồ thị hàm số ta thấy\[f\prime (x) = 1 - x \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = - 4}\\{x = - 1}\\{x = 3}\end{array}} \right.\]
Từ đó, ta suy ra bảng xét dấu g′(x) như sau:
Vậy hàm số đạt GTNN tại x=−1
Đáp án cần chọn là: A
Câu 25:
Cho hàm số \[y = a{x^3} + b{x^2} + cx + d\] có đồ thị như hình bên:
Giá trị nguyên lớn nhất của tham số m để hàm số \[y = f(|x| - m)\;\] đồng biến trên khoảng \[\left( {10; + \infty } \right)\;\]là:
Ta có\[y = f\left( {\left| x \right| - m} \right) = f\left( {\sqrt {{x^2}} - m} \right)\]
\[ \Rightarrow y' = \frac{{2x}}{{2\sqrt {{x^2}} }}f'\left( {\sqrt {{x^2}} - m} \right) = \frac{x}{{\sqrt {{x^2}} }}f'\left( {\sqrt {{x^2}} - m} \right)\]
Để hàm số đồng biến trên\[\left( {10; + \infty } \right)\]thì\[y' \ge 0\,\,\forall x \in \left( {10; + \infty } \right)\]
\[ \Rightarrow \frac{x}{{\sqrt {{x^2}} }}f'\left( {\sqrt {{x^2}} - m} \right) \ge 0\,\,\forall x \in \left( {10; + \infty } \right)\]
\[ \Rightarrow f'\left( {\sqrt {{x^2}} - m} \right) \ge 0\,\,\forall x \in \left( {10; + \infty } \right)\,\,\left( * \right)\]
Dựa vào đồ thị hàm số ta thấy hàm số đồng biến trên \[\left( {1; + \infty } \right)\]và\[\left( { - \infty ; - 1} \right)\]
Do đó (∗)\( \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{\sqrt {{x^2}} - m \ge 1\forall x \in (10; + \infty )\,\,\,\,(1)}\\{\sqrt {{x^2}} - m \le - 1\forall x \in (10; + \infty )\,\,\,\,(2)}\end{array}} \right.\)
Xét (1) ta có\[m \le \sqrt {{x^2}} - 1\,\,\forall x \in \left( {10; + \infty } \right) \Rightarrow m \le \mathop {\min }\limits_{\left[ {10; + \infty } \right)} \left( {\sqrt {{x^2}} - 1} \right)\]
Xét \[g\left( x \right) = \sqrt {{x^2}} - 1\]trên khoảng\[\left( {10; + \infty } \right)\]ta có
\[g'\left( x \right) = \frac{x}{{\sqrt {{x^2}} }} > 0\,\,\forall x \in \left( {10; + \infty } \right)\]do đó hàm số đồng biến trên\[\left( {10; + \infty } \right)\]
\[ \Rightarrow \mathop {\min }\limits_{\left[ {10; + \infty } \right)} \left( {\sqrt {{x^2}} - 1} \right) = g\left( {10} \right) = 9 \Leftrightarrow m \le 9\]
Xét (2) ta có: \[m \ge \sqrt {{x^2}} + 1\,\,\forall x \in \left( {10; + \infty } \right) \Rightarrow m \ge \mathop {\max }\limits_{\left[ {10; + \infty } \right)} \left( {\sqrt {{x^2}} + 1} \right)\]
Do \[\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \left( {\sqrt {{x^2}} + 1} \right) = + \infty \] nên hàm số đã cho không có GTLN trên\[\left[ {10; + \infty } \right)\]do đó không tồn tại m thỏa mãn (2).
Vậy \[m \le 9\] nên giá trị nguyên lớn nhất của m bằng 9.
Đáp án cần chọn là: C
Câu 26:
Cho các số thực x,y thay đổi thỏa mãn \[{x^2} + 2{y^2} + 2xy = 1\] và hàm số \[f(t) = {t^4} - {t^2} + 2\]. Gọi M,m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của \[Q = f\left( {\frac{{x + y + 1}}{{x + 2y - 2}}} \right)\] Tính M+m?
Ta có: \[{x^2} + 2{y^2} + 2xy = 1 \Leftrightarrow {\left( {x + y} \right)^2} + {y^2} = 1\]
Đặt\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x + y = sin\alpha }\\{y = cos\alpha }\end{array}} \right.\) Ta có:\[Q = f\left( {\frac{{x + y + 1}}{{x + 2y - 2}}} \right) = f\left( {\frac{{\sin \alpha + 1}}{{\sin \alpha + {\rm{cos}}\,\alpha - 2}}} \right)\]
Đặt\[t = \frac{{\sin \alpha + 1}}{{\sin \alpha + {\rm{cos}}\,\alpha - 2}}\] Ta có:\[Q = f\left( {\frac{{\sin \alpha + 1}}{{\sin \alpha + {\rm{cos}}\,\alpha - 2}}} \right) = f\left( t \right)\]
\[\begin{array}{l}t = \frac{{\sin \alpha + 1}}{{\sin \alpha + {\rm{cos}}\,\alpha - 2}}\,\,\left( {\alpha \in \mathbb{R}} \right)\\ \Leftrightarrow t\sin \alpha + t{\rm{cos}}\,\alpha - 2t = \sin \alpha + 1 \Leftrightarrow \left( {t - 1} \right)\sin \alpha + t\,{\rm{cos}}\,\alpha = 2t + 1\end{array}\](*)
Để phương trình (*) tồn tại nghiệm \[\alpha \] thì\[{\left( {t - 1} \right)^2} + {t^2} \ge {\left( {2t + 1} \right)^2}\]
\[ \Leftrightarrow {t^2} - 2t + 1 + {t^2} \ge 4{t^2} + 4t + 1 \Leftrightarrow 2{t^2} + 6t \le 0 \Leftrightarrow - 3 \le t \le 0\]
Xét\[Q = f\left( t \right) = {t^4} - {t^2} + 2\] trên đoạn\[\left[ { - 3;0} \right]\] có:
\[f\prime (t) = 4{t^3} - 2t,f\prime (t) = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{t = 0}\\{t = \pm \sqrt {\frac{1}{2}} }\end{array}} \right.\]
Hàm số \[f\left( t \right)\] liên tục trên\[\left[ { - 3;0} \right]\] có\[f\left( { - 3} \right) = 74,\,f\left( { - \sqrt {\frac{1}{2}} } \right) = \frac{7}{4},\,f\left( 0 \right) = 2\]
\[ \Rightarrow \mathop {\min }\limits_{\left[ { - 3;0} \right]} f\left( t \right) = \frac{7}{4},\,\mathop {\max }\limits_{\left[ { - 3;0} \right]} f\left( t \right) = 74\]
⇒M + m\[ = \frac{7}{4} + 74 = \frac{{303}}{4}\]
Đáp án cần chọn là: C