Bài giảng các quy tắc tính đạo hàm
Tài liệu gồm 71 trang, tóm tắt lý thuyết trọng tâm, các dạng toán và bài tập chủ đề các quy tắc tính đạo hàm, có đáp án và lời giải chi tiết, giúp học sinh lớp 11 tham khảo khi học chương trình Đại số và Giải tích 11 chương 5: Đạo Hàm.
Preview text:
ĐẠO HÀM
BÀI GIẢNG QUY TẮC TÍNH ĐẠO HÀM Mục tiêu Kiến thức
+ Nắm được quy tắc và các công thức tính đạo hàm.
+ Trình bày được cách tìm đạo hàm thích hợp.
+ Trình bày được cách viết phương trình tiếp tuyến tại một điểm. Kĩ năng
+ Tìm được đạo hàm các hàm số thường gặp, đạo hàm hàm số hợp.
+ Viết được phương trình tiếp tuyến và giải quyết các bài toán liên quan.
+ Vận dụng đạo hàm để giải phương trình, bất phương trình,; chứng minh đẳng thức, bất đẳng
thức, tính giới hạn. Trang 1
I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
1. Đạo hàm của một số hàm số thường gặp
c 0,c là hằng số; x 1; 1 1 ; 2 x x x 1 ; 2 x nx n 1 . n x
( với n là số tự nhiên).
2. Đạo hàm của tổng, hiệu, tích, thương.
Cho các hàm số u u x; v v x có đạo hàm tại điểm x thuộc khoảng xác định. Ta có:
1. u v u v ;
2. u v u v ; 3. .
u v uv v ; u u
uv v 4.
u v v x 0 . 2 v v Chú ý: a)
k.v kv ( k: hằng số); v b) 1 v v x 0 . 2 v v Mở rộng:
u u ... u
u u ... u; 1 2 n 1 2 n . u .
v w u . .w v . u v .w . u .w v .
3. Đạo hàm của hàm số hợp
Cho hàm số y f ux f u với u ux .
Khi đó: y y. u . x u x
4. Bảng công thức đạo hàm của một số hàm số thường gặp
Đạo hàm các hàm số sơ cấp cơ bản
Đạo hàm các hàm hợp u ux TOANMATH.com Trang 2
c 0,c là hằng số 1 u 2 u u x 1 u u 1 1 2 u 2 x x u 1 .u . u x 1 2 x x 1 . a x
5. Đạo hàm các hàm số lượng giác
a) Giới hạn của sin x . x Định lý: sin x lim 1. x 0 x
Chú ý: Nếu hàm số u u x thỏa mãn điều kiện: u x 0 với mọi x x và lim u x 0 thì 0 xx0 sin u x lim 1. xx0 u x
b) Đạo hàm của hàm số y sin x Định lý: Hàm số
y sin x có đạo hàm tại mọi x và sin x cos x Chú ý: Nếu
y sin u và u u x thì sin u u .cos u .
c) Đạo hàm của hàm số y cos x Định lý: Hàm số
y cos x có đạo hàm tại mọi x và cos x sin x Chú ý: Nếu
y cos u và u u x thì cos u u .sin u
d) Đạo hàm của hàm số y tan x Định lý: Hàm số 1
y tan x có đạo hàm tại mọi x
k , k và tan x . 2 2 cos x
Chú ý: Nếu y tan u và u u x có đạo hàm trên K,u x
k k với mọi x K . 2
Khi đó trên K ta có: tan u u . 2 cos u TOANMATH.com Trang 3
e) Đạo hàm của hàm số y cot x Định lý: Hàm số 1
y cot x có đạo hàm tại mọi x
k , k và cot x . 2 sin x
Bảng đạo hàm của hàm số lượng giác
sin x cos x
sinu u .cosu
cos x sin x
cosu u.sinu x 1 tan tan u u 2 cos x 2 cos u x 1 cot cot u u 2 sin x 2 sin u
Chú ý: Nếu y cot u và u u x có đạo hàm trên K, u x
k k với mọi x K . Khi đó trên K ta có: cot u u . 2 sin u
Ý nghĩa hình học của đạo hàm: Đạo hàm của hàm số y f x tại điểm x là hệ số góc của tiếp tuyến 0
với đồ thị (C) của hàm số tại điểm M x ; y . 0 0
Khi đó, phương trình tiếp tuyến của (C) tại điểm M x ; y là: y y x x x y 0 0 0 0 0
Nguyên tắc chung để lập được phương trình tiếp tuyến là ta phải tìm được hoành độ tiếp điểm x 0
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Các quy tắc và công thức tính đạo hàm
Bài toán 1. Tính đạo hàm của tổng, hiệu, tích, thương các hàm số Phương pháp giải
Áp dụng bảng công thức và quy tắc tính đạo
Ví dụ. Tìm đạo hàm của hàm số hàm 2 1 3 2 3 x y x x
Công thức đạo hàm x
Hướng dẫn giải n x n 1 . n x
(với n là số tự nhiên). 2x 1
Đạo hàm của tổng, hiệu, tích, thương Ta có y 3 x 2 3x x
Cho các hàm số u u x;v v x có đạo 2. 2 1 .1 2 3 6 x x x x .
hàm tại điểm x thuộc khoảng xác định. 2 x Ta có: 1 2
3x 6x . 2 x a)
u u ... u u u ... u . 1 2 n 1 2 n TOANMATH.com Trang 4 b) . u .
v w u . .w v . u v .w . u .w v . u u v v c)
u v v x 0 . 2 v v Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Tìm đạo hàm các hàm số a) 3 4 2 y x x 2020x . 2 x b) 2 y x 1
Hướng dẫn giải a) y 3 4 x 2 x 2020x 3
y 4x 3x 2020 . 2
x 2 . x
1 x 2 x 1 b) y x 2 1
1 .x 1 x 2 2 x x 2 1
x 1 2x 4 x
2 x x 2 1 1 x 4 x .
2 x x 2 1
Ví dụ 2: Tìm đạo hàm các hàm số
a) y x 2x 1 3x 2. b) 2
y x x x 5.
Hướng dẫn giải
a) Ta có y x x x 2 2 1 3 2
2x x 3x 2 . Khi đó y 2
2x x 3x 2 2 x x x x 2 2 . 3 2 3
2 . 2x x
x x 2 4 1 3 2 3 2x x 2
18x 2x 2 . TOANMATH.com Trang 5 b) Ta có y 2
x x x 5
2x x . x x .x 1 2x x .x 2 x 3 2 x x . 2
Ví dụ 3: Chứng minh các công thức tổng quát sau a b ax b c d a)
(a, b, c, d là hằng số) cx d cx d ; 2 a b a c b c 2 x 2 x 2
ax bx c a b a c b c b) 1 1 1 1 1 1
(a, b, c, a ,b ,c là hằng số) 2 a x b x c 1 1 1 2 1 1 1
a x b x c 1 1 1 2 b c 2 . a a x 2 . a b x
ax bx c 1 1 2 a b c) 1
1 (a, b, c, a , b là hằng số) a x b 1 1 a x b 2 1 1 1 1
Hướng dẫn giải a) Ta có ax b
ax b cx dax bcx d cx d cx d2
a cx d ax b c cx d2 ad bc cx d 2 a b ax b c d Vậy cx d cx d2 b) Ta có 2
ax bx c 2
a x b x c 2
ax bx c 2 2
a x b x c ax bx c 1 1 1 1 1 1 2 a x b x c 2 1 1 1
a x b x c 1 1 1 2 TOANMATH.com Trang 6
2ax b. 2
a x b x c 2
ax bx c . 2a x b 1 1 1 1 1
a x b x c 2 2 1 1 1
.ab a .b 2x 2 .ac a .c x .bc b .c 1 1 1 1 1 1
a x b x c 2 2 1 1 1 a b a c b c 2 x 2 x 2
ax bx c a b a c b c Vậy 1 1 1 1 1 1
(điều phải chứng minh). 2 a x b x c 2 1 1 1
a x b x c 1 1 1 2 2
ax bx c
.a x b 2 2
ax bx c . a x b ax bx c 1 1 1 1 c) Ta có a x b ax b 2 1 1 1 1
2ax b.a x b 2
ax bx c .a 1 1 1
a x b 2 1 1 2 . a a x 2 . a b x .
b b a .c 1 1 1 1
(điều phải chứng minh).
a x b 2 1 1 b c 2 . a a x 2 . a b x
ax bx c 1 1 2 a b Vậy 1 1 a x b
a x b 2 1 1 1 1
Bài toán 2. Tìm đạo hàm của hàm số hợp Phương pháp giải
Nếu hàm số u g x có đạo hàm tại x là
Ví dụ. Tìm đạo hàm của hàm số
y x x2 4 2 2 2x 1
u và hàm số y f u có đạo hàm tại u là y x u
Hướng dẫn giải
thì hàm hợp y f g x có đạo hàm tại x là 2 4 2
y y . u .
Ta có y x 2x 2x 1 x u x
Công thức đạo hàm của một số hàm hợp 2 2x 1 thường gặp: y 2 4
x 2x . 4 x 2x 2 x 2 2 1 n u n 1 n u u * . . n x y 2 4 4
x 2x . 3 4x 2 2 2 2x 1 u u ; 2 u x y 4x 2 3 x 2. 3 2x 1 . 2 x 2 1 1 u . 2 u u
trong đó u u x . Ví dụ mẫu TOANMATH.com Trang 7
Ví dụ 1: Tìm đạo hàm của các hàm số sau: 3 x a) 2 1 y ; b) 2
y 3x 2x 1 . x 1
Hướng dẫn giải a) Ta có:
2x 1 2x 1 2x 1 3 9 2x 2 2 2 1 y 3. . 3. .
x 1 x 1
x 1 x 2 1 x 4 1 2
3x 2x 1 x x b) Ta có: 6 2 3 1 y . 2 2 2
2 3x 2x 1
2 3x 2x 1 3x 2x 1
Ví dụ 2: Tìm đạo hàm của các hàm số sau: 2 2 x a) 1 1 y ; b) y x . 1 x x
Hướng dẫn giải
x x a) Ta có: 1 1 y 2 1 x 1 x 1 x 2 2 x 2 1
x 1 x 2 1 x x 1 x 3 2 1 1 1 b) Ta có: y x 2. x . x x x x 1 1 1 2. x x 2 x 2x x 1 1 1 2. x 1 2 x x x 1 1 1 1 x x 1 1 . 2 x
Ví dụ 3: Tìm đạo hàm của hàm số 2 y
x 1 2x 1
Hướng dẫn giải TOANMATH.com Trang 8 x 2 2 2 x x x Ta có: 1 2 1 y 2 2
x 1 2x 1 2 2 x 1 2
x 1 2x 1
Bài tập tự luyện dạng 1
Câu 1: Cho hàm số f x ax b , với a, b là hai số thực đã cho. Khẳng định nào sau đây đúng?
A. f x .
a B. f x .
a C. f x .
b D. f x . b
Câu 2: Đạo hàm của hàm số f x 2
x 5x 1 tại x 4 là
A. – 1. B. – 5. C. 2. D. 3. x Câu 3: Hàm số 2 1 y có đạo hàm là x 1 A. 1 3 1
y 2. B. y C. y D. y . . x . 2 1 x 2 1 x 2 1
Câu 4: Cho các hàm số u u x,v v x có đạo hàm trên khoảng J và v x 0 với x J . Khẳng
định nào sau đây sai? 1 v x
A. ux vx u
x vx. B. .
vx 2 v x u x
u x .v x v x .u x
C. ux
.v x u
x.vx vx.ux. D. .
vx 2 v x 4 3
Câu 5: Tìm đạo hàm của hàm số x 2x 1 y 8 2 3 x A. 1 1 3 2
y 2x 2x 1 B. 3 2
y 2x 2x . 2 x 2 x C. 3 2 1
y 2x 2x 1 D. 3 2
y 2x 2x . 2 x 2 x
Câu 6: Cho hàm số x y
. Đạo hàm của hàm số tại x 1 là x 2 A. y 1 4
. B. y 1 5
. C. y 1 3 . D. y 1 2 .
Câu 7: Đạo hàm của hàm số y x 5 3 1 là
A. y x 4 3 5 1 .
B. y x x 4 2 3 15 1 .
C. y x 4 3 3 1 .
D. y x x 4 2 3 5 1 . x 2 2
Câu 8: Hàm số y có đạo hàm là 1 x TOANMATH.com Trang 9 2 x 2 x A. 2 x 2x y . B. y 2 1 x 2 1 x 2 x C. 2x y 2
x 2 . D. y 1 x2
Câu 9: Tìm đạo hàm của hàm số 2
y x 2x 1 5x 3 . A. 2 2
y 40x 3x 6x. B. 3 2
y 40x 3x 6x. C. 3 2
y 40x 3x 6x. D. 3 2
y 40x 3x x.
Câu 10: Đạo hàm của hàm số 1 3 6 y x 2 x là 2 x A. 3 1 3 1 5 y 3x . B. 5 y 6x . 2 x x 2 x 2 x C. 3 1 3 1 5 y 3x . D. 5 y 6x . 2 x x 2 x 2 x 3
Câu 11: Tìm đạo hàm của hàm số 5 y 4x . 2 x 2 2 A. 10 5 10 5 y 3 4 4x .
B. y 3 4 4x . 3 2 x x 3 2 x x 2 2 C. 5 10 5 y 4x .
D. y 3 4 4x . 2 x 3 2 x x
Câu 12: Đạo hàm của hàm số f x 2 2 3x là 2 A. 3x 1 6x 3x . B. . C. . D. . 2 2 3x 2 2 2 3x 2 2 2 3x 2 2 3x
Câu 13: Cho hàm số x y f x
. Giá trị y0 bằng 2 4 x A. y 1 0
. B. y 1
0 . C. y0 1. D. y0 2. 2 3
Câu 14: Đạo hàm của hàm số 1 ax y có dạng . 2 x 1 x 3 2 1
Khi đó a nhận giá trị nào sau đây? A. a 4. B. a 1.
C. a 2. D. a 3.
Câu 15: Tìm đạo hàm của hàm số 2
y x x x 1 . A. x x y 2x x 1
B. y 2x x 1 2 x 1 2 x 1 C. x x y
D. y 2x x 1 2 x 1 2 x 1 TOANMATH.com Trang 10
Câu 16: Tính đạo hàm của hàm số sau y x 3 x 2 2 3 . A. 2 3
y x x 3 x x 3 2 3 5 6 2 3
2 . B. y 2
2 x 5x 6 3 x 3 x 2 C. 2 3 y 2
3 x 5x 6 2 x 3 x 2 . D. y 2
3 x 5x 6 2 x 3 x 2
Câu 17: Đạo hàm của hàm số y x x 7 2 3 7 là
A. y x x x 6 2 7 2 3 3
7 B. y x x 6 2 7 3 7
C. y x x x 6 2 2 3 3
7 D. y x x x 6 2 7 2 3 3 7
Câu 18: Cho f x 3
1 3x 1 2x . Giá trị của f 0 bằng A. 5 . B. 5
. C. 0. D. 1. 6 6
Câu 19: Đạo hàm của hàm số 2 y x x là A. x x x x x x x . B. 5 . C. 5 . . D. 5 . 2 2 3 2 2 x x 2 ax
Câu 20: Đạo hàm của hàm số 1 bx y có dạng . Khi đó . a b bằng x 1 x 2 1 A. . a b 2 . B. . a b 1 . C. . a b 3. D. . a b 4.
Câu 21: Đạo hàm của hàm số 1 y bằng x 1 x 3 x A. 1 2 2 4 . B. 1 . C. . D.
x 32 x 2 1 2x 2
x 2x 32 2
x 2x 32 2
Câu 22: Cho hàm số f x 2018 x2017 2x2016 3x...1 2018x . Giá trị của f 1 bằng A. 1009 2019.2018 B. 2019 2018.1009 C. 2018 1009.2019 D. 1009 2018.2019
Câu 23: Tìm đạo hàm của hàm số x y 2 2 a x 2 2 2 2 A. a a 2a a y . B. y . C. y . D. y . 3 3 3 a x 3 2 2 2 2 a x 2 2 a x 2 2 a x
Câu 24: Đạo hàm của hàm số y x 2 1
x x 1 là 2 x x 2 x x 2 x x 2 x x A. 4 5 3 4 5 3 4 5 3 4 5 3 . B. . C. . D. . 2 2 x x 1 2 2 x x 1 2 x x 1 2 2 x x 1 x ax Câu 25: Cho 3 2 b 1 x
Giá trị của a bằng 4x 1 4x , . 1 4x 1 4 b
A. – 16. B. – 4. C. – 1. D. 4.
Câu 26: Cho f x x x
1 x 2 x 3... x n với *
n . Tính f 0 . TOANMATH.com Trang 11
A. f 0 0. B. f 0 n C. f 0 n! D. 1 0 n n f 2
Câu 27: Cho hai hàm số f x và g x đều có đạo hàm trên và thỏa mãn 3 f x 2
f x 2 2 2 2 3
x g x 36x 0,x . Giá trị của A 3f 2 4 f 2 bằng
A. 11. B. 14. C. 13. D. 10.
Câu 28: Cho hai hàm số f x và g x xác định và liên tục trên thoả mãn: f x 2
x ,x và g 1 3; g
1 5 . Tính đạo hàm của hàm số hợp f g x tại x 1.
A. 0. B. 9. C. 15. D. 30.
Câu 29: Biết hàm số f x f 2x có đạo hàm bằng 5 tại x 1 và đạo hàm bằng 7 tại x 2 . Tính đạo
hàm của hàm số f x f 4x tại x 1.
A. 8. B. 12. C. 16. D. 19.
Dạng 2: Đạo hàm của hàm số lượng giác Phương pháp giải
Áp dụng bảng công thức đạo hàm của hàm
Ví dụ: Tìm đạo hàm của hàm số số lượng giác x y sin 2x cos tan 2020x 2
sin x cos x
sinu u .cosu
Hướng dẫn giải
cos x sin x
cosu u.sinu Ta có: x x 1 tan tan u u
y sin 2x cos tan 2020x 2 cos x 2 cos u 2 1 x 2020 x 1 cot cot u u 2.cos2x sin 2 sin x 2 sin u 2 2 2 cos 2020x Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Tìm đạo hàm của hàm số
a) y sin 2x cos 5x .
b) y sin x.cos 4x . c) 6 4 2 2 4 4
y cos x 2 sin x. cos x 3sin x.cos x sin x .
Hướng dẫn giải a) Ta có: y
sin 2x cos5x 2cos2x 5sin5x. b) Ta có: y
sin x .cos4x sin x.cos4x
cos x.cos4x 4sin x.sin 4x c) Ta có: TOANMATH.com Trang 12 4 y x 2 x 4 x 2 2 sin 1 2 cos cos
3sin x cos x 4 x 2 x 4 x 2 sin 1 2 cos cos 1 2 sin x 4 4 4 2 2 4
sin x cos x 2sin x cos x 2sin x cos x x x 2 2 2 2 2 2 2 x x x x 2 2 cos sin 2 sin cos 2 sin cos
cos x sin x 1.
Vậy y 1 0.
Ví dụ 2: Tính đạo hàm của hàm số
a) y sin x cos 2
x tại x . 3 6 3 b) 2 y cos 3x sin 2
x tại x . 6 3 3
Hướng dẫn giải
a) Ta có y cos x 2sin 2x y cos 0 2sin 1 . 3 6 3 2 b) Ta có 2 y 3s in 3x 2cos 2 x 6 3 5 1 y 3s in 2 cos0 . 3 6 2
Chú ý: Không thay giá trị của biến x trước khi tìm đạo hàm.
Ví dụ 3: Tìm đạo hàm của hàm số
a) y tan 2x 1 ; b) y 2 cot 3x 5.
Hướng dẫn giải a) Ta có: y x 2 tan 2 1 . 2 cos 2x 1 b) Ta có: x y cot 6 2 3x 5 . 2 sin 2 3x 5
Ví dụ 4: Tính đạo hàm của hàm số f x tan x cot x tại điểm x . 4
Hướng dẫn giải tan x cot x
Ta có: f x
2 tan x cot x 1 1 2 2 cos x sin x
2 tan x cot x TOANMATH.com Trang 13 2 2 sin x cos x 2 2
2 sin x cos x tan x cot x 2 cos2 x . 2
sin 2x tan x cot x 2 cos Suy ra f 2 0 . 4 2 sin tan cot 2 4 4
Ví dụ 5: Tìm đạo hàm của hàm số 1 1 1 1 1 1 y
cos x với x 0; . 2 2 2 2 2 2
Hướng dẫn giải Ta có 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 cos x y x cos 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 x 1 1 x 1 1 x 2 cos cos cos 2 2 2 2 2 2 2 4 2 2 4 x x 2 cos cos . 8 8 x Do đó 1 x y cos sin . 8 8 8 x
Ví dụ 6: Cho hàm số sin x cos x y
cos x x sin x
Chứng minh rằng: y x x x 2 2 2 sin cos x y 0 .
Hướng dẫn giải Ta có:
sin x x cos x cos x x sin x sin x x cos x cos x x sin x y
cos x xsin x2 Ta có: +)
sin x x cos x cos x xcos x x.cos x x sin x ; +)
cos x x sin x sin x xsin x x.sin x x cos x
x sin x.cos x x sin x sin x x cos x 2 x cos x Do đó: x y
cos x xsin x2
cos x xsin x2
Ta có: VT y x x x 2 2 2 sin cos x y TOANMATH.com Trang 14 2 2 x
sin x x cos x
. sin x x cos x x . 0 V . P 2 2 2
cos x xsin x
cos x x sin x
Vậy ta có điều phải chứng minh.
Bài tập tự luyện dạng 2
Câu 1: Tìm đạo hàm của hàm số y 5sin x 3cos x .
A. y 5cos x 3sin x.
B. y cos x 3sin x.
C. y cos x sin x.
D. y 5cos x 3sin x.
Câu 2: Tìm đạo hàm hàm số y 3x 2 tan x . 2 2 A. 5 2 tan x 5 2 tan x y . B. y 2 3x 2 tan x 2 3x 2 tan x 2 2 C. 5 2 tan x 5 2 tan x y D. y 2 3x 2 tan x 2 3x 2 tan x
Câu 3: Cho hàm số y cos3x.sin 2x . Giá trị của y bằng 3 A. 1 . B. 1
. C. – 1. D. 1. 2 2 Câu 4: Hàm số 2
y x cos x có đạo hàm là A. 2
y 2x cos x x sin x. B. 2
y 2x cos x x sin x. C. 2
y 2x sin x x cos x. D. 2
y 2x sin x x cos x.
Câu 5: Đạo hàm của hàm số y sin cos x cossin x là
A. cos x coscos x sin x sinsin x . B. sin x cos
cos x cos xsin xsin x
C. cos x cos
cos xsin xsinsin x. D. sin xcoscosxcosxsin xsin x
Câu 6: Đạo hàm của hàm số 4 4
y sin x cos x là
A. sin 4x.
B. 2 sin 4x.
C. cos 4x sin 4x. D. sin 4x.
Câu 7: Biết hàm số y 5sin 2x 4 cos 5x có đạo hàm là y a sin 5x b cos 2x . Giá trị của a b bằng
A. – 30. B. 10. C. – 1. D. – 9.
Câu 8: Cho hàm số y f x 2
. Giá trị của f 3 bằng cos x
A. 2 . B. 8 . . C. 4 3 . D. 0. 3 3 2
Câu 9: Cho hàm số y f x sin x cos x . Giá trị f bằng 16
A. 0. B. 2. C. . D. 2 2 . 2 TOANMATH.com Trang 15
Câu 10: Tìm đạo hàm của hàm số 2
y sin x. cos x . A. y x 2 sin 3cos x 1 . B. y x 2 sin 3cos x 1 . C. y x 2 sin cos x 1 . D. y x 2 sin cos x 1 .
Câu 11: Cho hàm số f x acos x 2sin x 3x 2020 . Tìm a để phương trình f x 0 có nghiệm
A. a 5. B. a 5. C. a 5. D. a 5.
Câu 12: Cho hàm số y f x được xác định bởi biểu thức y cos x và f 1 . 2
Hàm số y f x là hàm số nào sau đây?
A. y 1 sin x . B. y cos x . C. y 1 cos x . D. y sin x .
Câu 13: Hàm số y 2 sin x 2 cos x có đạo hàm là A. 1 1 y . B. 1 1 y . sin x cos x sin x cos x C. cos x sin x x x y D. cos sin y sin x cos x sin x cos x
Câu 14: Cho f x 3
sin ax, a 0 . Tính f .
A. f 2 3sin a .cos
a . B. f 0.
C. f 2 3asin
a . D. f 2 3 . a sin a .cos a .
Câu 15: Tìm đạo hàm của hàm số sin x y . sin x cos x A. 1 1 y y B. .
sin x cos x . 2
sin x cos x2 C. 1 1 y y D. .
sin x cos x . 2
sin x cos x2 Câu 16: Cho hàm số cos 2 x y
. Giá trị của y bằng 1 sin x 6 A. y 1. B. y 1. C. y 3. D. y 3. 6 6 6 6
Câu 17: Đạo hàm của hàm số f x 2 2 2 2 2 2 2 cos x cos x cos x cos x 2sin x là 3 3 3 3
A. 6. B. 2sin 2x. C. 0. D. 2 cos 2x.
Câu 18: Cho hàm số f x sin sin x. Giá trị của f bằng 6 A. . B. 3 . C. 0. D. . 2 2 2 TOANMATH.com Trang 16
Câu 19: Tính đạo hàm của hàm số 2 y 4 sin cos tan 3x . A. y
4 x 4 x 3 x 3 sin 2 cos tan 3 . sin tan 3
.4 tan 3 . 1 tan 3x .3. B. y
4 x 4 x 3 x 3 sin 2 cos tan 3 . sin tan 3
. tan 3 . 1 tan 3x C. y
4 x 4 x 3 x 3 sin 2 cos tan 3 . sin tan 3
.4 tan 3 . 1 tan 3x D. y
4 x 4 x 3 x 3 sin 2 cos tan 3 . sin tan 3
.4 tan 3 . 1 tan 3x .3
Câu 20: Hàm số y cot 2x có đạo hàm là 2 2 1 cot 2x 2 2 1 tan 2x A. 1 cot 2 x 1 tan 2 y . B. y . C. x y . D. y cot 2x cot 2x cot 2x cot 2x
Câu 21: Hàm số y tan x cot x có đạo hàm là A. 1 4 4 1 y . B. y . C. y . D. y . 2 sin 2x 2 cos 2x 2 sin 2x 2 cos 2x Câu 22: Hàm số 2 x y tan có đạo hàm là 2 x x x tan 2 sin sin A. 2 y . B. 2 y . C. 2 y . D. 3 x y tan . x x x 2 2 cos 2 cos 3 2 cos 2 2 2 x Câu 23: Cho hàm số sin cos x y
. Trong các khẳng định sau, khẳng định nào đúng? sin x cos x x x A. cos sin x x y . B. cos sin y . cos x sin x cos x sin x C. 2 sin x y y D. .
sin x cos x . 2
sin x cos x2
Câu 24: Tính đạo hàm y cos6x . A. 3sin 6 x y . B. 3sin 6 x y . C. 3sin 6 x y . D. 3sin 6 x y 2 cos 6x cos 6x cos 6x cos 6x
Câu 25: Đạo hàm của hàm số 2
y x tan x x là A. 1
y 2x tan x . B. 2 . 2 x 3 2 2 C. x 1 x 1
y 2x tan x
. D. y 2x tan x . 2 cos x 2 x 2 cos x x
Câu 26: Cho hàm f x thỏa mãn f
x f x 2 sin 1 cos cos x
. Giá trị của f 1 là 4
A. 3 . B. 2 . C. 2. D. 1. 2 2 TOANMATH.com Trang 17
Câu 27: Tìm đạo hàm của hàm số y 2 cos tan x . A. y x 2 x 2 2 tan . tan
1 .sin tan x . B. y x 2
2 tan .sin tan x C. y x 2 x 2 2 tan . tan
1 .sin tan x
D. y 2 x 2 2 tan 1 .sin tan x
Câu 28: Đạo hàm của hàm số 1
y 2 tan x là x 2 1 1 tan x A. 1 x y . B. y 1 1 2 2 tan x 2 2 tan x x x 1 1 2 1 tan x 2 1 tan x x x C. 1 1 y . 1 D. y . 1 2 2 1 x 1 x 2 2 tan x 2 2 tan x x x
Dạng 3: Chứng minh đẳng thức đạo hàm, tìm giới hạn, giải phương trình và bất phương trình chứa đạo hàm. Phương pháp giải
Sử dụng công thức và quy tắc tính đạo hàm
Ví dụ 1. Cho hàm số 3 y 3
x 25x 20 .
Áp dụng kiến thức phương trình, bất
Giải phương trình y 0 .
phương trình để giải quyết bài toán.
Hướng dẫn giải g x
Để tính A lim
biết g x 0 . Ta có: 2 y 9 x 25. 0 xx x 0 x0 5 2 y x x Ta viết 0 9 25 0 .
g x f x f x . Khi đó nếu 0 3
f x có đạo hàm tại x thì 0
Vậy phương trình có hai nghiệm phân biệt 5 x 3
f x f x0 A lim f x 0 và 5 x xx x 0 x0 3 F x 3 Để tính x B lim , biết Ví dụ 2. Tính 1 1 A lim .
x x0 G x x0 x
F x G x 0.
Hướng dẫn giải 0 0 1
Ta viết: F x f x f x và
Đặt f x 3
1 x f x và 0 3 1 x2 3
G x g x g x . 0 f 0 1 . TOANMATH.com Trang 18
Nếu hai hàm số f x, g x có đạo hàm tại
f x f 0 Suy ra A f 1 lim 0 . x0 x 0 3
x x và g x 0 thì: 0 0
f x f x0 x x f x 0 0 B lim xx g x g x g 0 x 0 0 x x0 Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Cho hàm số f x x 2
1 x . Chứng minh rằng 2
2 1 x .y y . Hướng dẫn giải Ta có 1 1 x 2
y x 1 x . 2
x 1 x .1 2 2 2 1 2 1 2 1 x x x x x 2 2 1 1 x x 1 x x y 2 .
2 1 x .y . y 2 2 2 2 1 x 2 1 x 2 1 2 1 x x x
Ví dụ 2: Cho hàm số f x 2
x 2x . Giải bất phương trình f x f x .
Hướng dẫn giải x x Ta có 1 f x 1
. Khi đó f x f x 2
x 2x 1 2 x 2x 2 x 2x
Điều kiện xác định: x ;0 2; . 3 5 x 2 2 2
1 x 1 x 2x x 3x 1 0 3 5 x 2
Kết hợp với điều kiện trên suy ra x 0 hoặc 3 5 x . 2 3
Ví dụ 3: Cho hàm số f x x 2
mx m 2 x 7 . Tìm giá trị của tham số m để f x 0 với mọi 3 x .
Hướng dẫn giải
Ta có f x 2
x 2mx m 2 f x 2
0, x x 2mx m 2 0, x TOANMATH.com Trang 19 a 1 0 2
m m 2 0 1 m 2 2 m m 2 0 Vậy 1
m 2 thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Ví dụ 4: Giải phương trình f x 0 trong các trường hợp sau
a) f x sin3x 3sin x 7 ;
b) f x cos2x 2sin x 1.
Hướng dẫn giải
a) f x sin3x 3sin x 7 f x 3cos3x 3cos x . Khi đó:
f x 0 3cos3x 3cos x 0 cos3x cos x
3x x k2
3x x k2 x k k x 2 k x k 2
b) f x cos2x 2sin x 1 f x 2
sin 2x 2cos x .
f x 0 2
sin 2x 2cos x 0 cos x 2 sin x 1 0 cos x 0 1 sin x 2 x k 2
x k2 6
x k2 6 x k 2
x k2 k 6 5 x k2 6 2 3 2 x
Ví dụ 5: Tính giới hạn sau: 1 2 1 3 x A lim x 0 1 cos x
Hướng dẫn giải TOANMATH.com Trang 20 2 3 2
1 2x 1 3x 2 f x Ta có: lim x A lim x0 x x0 x 2 2 2 sin 2 sin 2 2 2 2 x x 2 x x 2 2 sin sin Mà 1 1 2 2 lim lim . 2 x0 x0 x 2 x 2 2 Đặt 2
t x , sử dụng phương pháp liên hợp ta có f x 3
1 2t 1 3t lim lim 0 . x0 t0 t Vậy A 0.
Bài tập tự luyện dạng 3 Câu 1: Cho hàm số 3
y 1 x . Khẳng định nào sau đây đúng? A. 2
3yy 1 0 . B. 2
yy 1 0 C. 2
3yy 1 0 D. 2
yy 1 0
Câu 2: Cho hàm số 3 x f x
. Tập nghiệm của phương trình f x 0 là x 1 A. 2 0; . B. 2 0; . C. 3 0; . D. 3 0; . 3 3 2 2 Câu 3: Cho hàm số 2 y x
x 1 . Khẳng định nào sau đây đúng? A. 2
y 1 x y 0. B. 2
y 1 x y 0. C. 2
y 1 x y 0. D. 2
y 1 x y 0.
Câu 4: Cho f x m 3
x m 2 1 2
1 x mx . Tập hợp các giá trị của m để f x 0, x là
A. 1;4. B. 1;4 . C. 1;4 . D. 1;4 .
Câu 5: Cho hàm số f x 3
k x x k . Giá trị của k để f 3 1 là 2
A. k 1. B. k 3. C. k 3. D. 9 k . 2 Câu 6: Cho hàm số 3 2
y x 3x 9x 5 . Phương trình y 0 có tập nghiệm là A. 1 ; 2 . B. 1 ; 3 . C. 0; 4 . D. 1; 2 Câu 7: Cho hàm số 2 y
2x x . Khi đó . y y bằng 2 x A. 1 2 x
. B. 2 2x. C. 1 x. D. . 2 2
Câu 8: Cho hàm số f x 3 2
2x 3x 36x 1. Để f x 0 thì x có giá trị thuộc tập hợp A. 3; 2 . B. 3; 2 . C. 6; 4 . D. 4; 6 .
Câu 9: Cho hàm số f x 3 2
x 2x 7x 3. Để f x 0 thì x có giá trị thuộc tập hợp TOANMATH.com Trang 21 A. 7 ;1 . B. 7 1 ; C. 7 ;1 D. 7 ;1 3 3 3 3 2 x x Câu 10: Cho hàm số 2 7 y
. Tập nghiệm của phương trình y 0 là 2 x 3 A. 1 ; 3 . B. 1; 3 . C. 3; 1 . D. 3; 1 2 x x Câu 11: Cho hàm số 3 3 y
. Tất cả các nghiệm của phương trình y 0 là x 1
A. x 0. B. x 2. C. x 2.
D. x 0; x 2. x
Câu 12: Cho hàm số f x 2 1
. Đạo hàm của hàm số f x nhận giá trị âm khi x thuộc tập hợp nào 2 x 1 dưới đây? A. ;0
. B. 0;. C.
;1 1;. D. 1 ; 1 .
Câu 13: Cho hàm số f x 3 2
x x x 5. Với giá trị nào của x thì âm? A. 1
1 x . B. 1 x 1. C. 1
x 1. D. 2 x 2. 3 3 3 3
Câu 14: Cho hàm số f x 2 2cos 4x
1 2 2020 . Giá trị nhỏ nhất của f x là bao nhiêu?
A. min f x 8 .
B. min f x 8
C. min f x 4
D. min f x 4
Câu 15: Cho hàm số y 3 sin x cos x 2x 2019 . Số nghiệm của phương trình y 0 trên đoạn 0;2020 là
A. 2019. B. 2020. C. 1011. D. 1010.
Câu 16: Cho hàm số f x sin 2x . Hỏi có bao nhiêu điểm phân biệt trên đường tròn lượng giác biểu
diễn các nghiệm của phương trình 3 f x 2 f x 5?
A. 0. B. 1. C. 2. D. 4.
Câu 17: Cho f x 1 3 2
x x 4x . Tìm x sao cho f x 0. 2 A. 4 x hoặc x 1 . B. 4
1 x . 3 3 C. 4 x hoặc x 1 . D. 4 1 x . 3 3
Câu 18: Cho hàm số f x 1 3 2
x 2 2x 8x 1. Để f x 0 thì x có giá trị bằng 3 A. 2
2 . B. 2 2 . C. 2. D. Không tồn tại. 3 2
Câu 19: Cho hàm số mx mx f x
3 m x 2 . Tìm m để f x 0, x . 3 2 A. 12 0 m . B. 12 0 m C. 12 0 m D. 12 0 m 5 5 5 5 TOANMATH.com Trang 22
Câu 20: Cho hàm số f x 3 2
x 3mx 12x 3 với m là tham số thực, số giá trị nguyên của m để
f x 0 với x là
A. 1. B. 5. C. 4. D. 3.
1 x1 2x13x...1 2018x1
Câu 21: Giá trị của lim bằng x0 x
A. 2018.2019. B. 2019. C. 2018. D. 1009.2019.
Câu 22: Cho f x 3
x a 2 2 2 3
2 x 6a x . Biết f x 0 luôn đúng với mọi x và f 1 6 . Tìm a
A. a 1. B. a 2. C. a 1. D. a 3.
Câu 23: Cho hàm số y f x có đạo hàm y f x liên tục trên và hàm số y g x với
g x f 3
4 x . Biết rằng tập các giá trị của x để f x 0 là 4;
3 . Tập các giá trị của x để
g x 0 là
A. 1;2. B. 8;. C. ;8
. D. 1;8.
a x khi 0 x x
Câu 24: Cho hàm số f x 0
. Biết rằng ta luôn tìm được một số dương x và một số 2 0
x 12 khi x x0
thực a để hàm số f có đạo hàm liên tục trên khoảng 0; x x ; . Tính giá trị S x a . 0 0 0
A. S 23 2 2 . B. S 21 4 2 . C. S 23 4 2 D. S 23 2 2
2 f x xf 2
Câu 25: Cho hàm số y f x có đạo hàm tại điểm x 2 . Tìm lim . 0 x2 x 2
A. 0. B. f 2. C. 2 f 2 f 2 . D. f 2 2 f 2 n x
Câu 26: Giá trị của 1 3 1 lim bằng x0 x
A. n . B. 3 . C. 1 . D. n 3. 3 n n
Dạng 4: Tiếp tuyến của đồ thị hàm số
Bài toán 1. Viết phương trình tiếp tuyến khi biết tiếp điểm Phương pháp giải
Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị
Ví dụ. Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị
C: y f x tại điểm Mx ,y . C 3 2
: y x 2x tại điểm M 1;3 . 0 0
Bước 1: Tìm đạo hàm y f x , từ đó suy ra
Hướng dẫn giải
Tập xác định: D
hệ số góc của tiếp tuyến là k y x . 0 Ta có: 2
y 3x 4x k y 1 7 .
Bước 2: Phương trình tiếp tuyến của đồ thị tại điểm
Phương trình tiếp tuyến tại M 1;3 là
M x ; y có dạng 0 0
d : y y x x
y y 7 x 1 3 0 0 0
y y x x x y . 0 0 0 TOANMATH.com Trang 23 Chú ý:
y 7x 4 .
+) Nếu đề bài cho hoành độ tiếp điểm x thì 0
tìm y bằng cách thế vào hàm số ban đầu, tức 0
là: y f x . 0 0
+) Nếu đề bài cho tung độ tiếp điểm y thì tìm 0
x bằng cách giải phương trình f x y . 0 0 0
+) Viết phương trình tiếp tuyến tại các giao điểm của đồ thị
C : y f x và đường thẳng
d : y ax b . Khi đó các hoành độ tiếp điểm
là nghiệm của phương trình hoành độ giao điểm giữa d và (C). Đặc biệt:
Trục hoành Ox : y 0 và trục tung Oy : x 0
Sử dụng máy tính cầm tay
Phương trình tiếp tuyến cần lập có dạng
d : y kx m
+ Đầu tiên tìm hệ số góc tiếp tuyến k yx . 0 Bấm
và nhập f x; x x , sau đó 0 bấm ta được k. + Tiếp theo: Bấm phím để sửa lại thành
d f X
X f X , sau đó bấm phím dx X X 0
Vậy phương trình tiếp tuyến của đồ thị (C) tại M là: với y x .
X x và bấm phím ta được m. 7 4 0 Ví dụ mẫu x
Ví dụ 1: Cho điểm M thuộc đồ thị C 2 1 : y
và có hoành độ bằng – 1. Viết phương trình tiếp tuyến x 1
của đồ thị (C) tại điểm M.
Hướng dẫn giải
Tập xác định D \ 1 . TOANMATH.com Trang 24 Cách 1. Ta có: 1 3 3 x 1
y y 1 và y k y 1 . 2 0 0 2 x 1 4
Phương trình tiếp tuyến tại M là 3 y x 1 3x 1 1 y . 4 2 4 4
Cách 2. Sử dụng máy tính cầm tay
Vậy phương trình tiếp tuyến tại M là: 3x 1 y . 4 4 x
Ví dụ 2: Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số 2 1 y
tại giao điểm với trục hoành x 5
Hướng dẫn giải
Tập xác định D \ 5 . . x
Tọa độ giao điểm với trục hoành 2 1 1 y 0 0 x . x 5 2
Khi đó phương trình tiếp tuyến tại điểm có hoành độ 1 x là 2 1 1 1 4 1 4 2 y y x y x x . 2 2 2 11 2 11 11
Ví dụ 3: Gọi M x ;y là một điểm thuộc C 3 2
: y x 3x 2 , biết tiếp tuyến của (C) tại M cắt (C) tại M M
điểm N x ; y
(khác M). Tìm giá trị nhỏ nhất 2 2
P 5x x . N N M N
Hướng dẫn giải
Tập xác định D . Ta có 3 2 2
y x 3x 2 y 3x 6x .
Gọi M x ;y là một điểm thuộc C 3 2
: y x 3x 2 , suy ra tiếp tuyến của (C) tại M có phương trình M M là y 2 x x x x x x . M M M 3 2 3 6 3 2 M M
Tiếp tuyến của (C) tại M cắt (C) tại điểm N x ;y (khác M) nên x , x là nghiệm của phương trình: N N M N 3 2
x x 2 x x x x x x M M M 3 2 3 2 3 6 3 2 M M 3 3 x x x x x x x x M 2 2 M 2 3 3 6 M M M 0 x x x x M 2 2 3 M 0 x x M x 2 x 3 M TOANMATH.com Trang 25 x 2 x 3. N M 2
Khi đó P 5x x 5x x x x x M N M 2 3 M 2 2 2 2 2 2 9 12 9 9 5 M M M 3
Vậy P đạt giá trị nhỏ nhất bằng 5 khi 2 x . M 3 x
Ví dụ 4: Cho hàm số 1 y
có đồ thị (C). Tiếp tuyến của đồ thị (C) tại điểm M 1; 2
lần lượt cắt hai x 2
trục tọa độ tại A và B. Tính diện tích tam giác OAB.
Hướng dẫn giải
Tập xác định: D \ 2 . Ta có: 3 y y 1 3 . 2 x 2
Phương trình tiếp tuyến của (C) tại điểm M 1; 2
là đường thẳng có dạng:
y y 1 x 1 y 1 3 x 1 2 y 3 x 1 Suy ra 1 Ox A
Oy B 1 1 1 1 ;0 ; 0;1 S O . A OB . .1 . 3 OAB 2 2 3 6
Bài toán 2. Viết phương trình tiếp tuyến khi biết hệ số góc Phương pháp giải
Bài toán: Cho hàm số y f x có đồ thị (C).
Ví dụ. Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị
Lập phương trình tiếp tuyến của đồ thị (C) với C 3
: y x 3x 2 có hệ số góc bằng 9.
hệ số góc k cho trước.
Hướng dẫn giải Cách 1.
Tập xác định: D .
Bước 1: Gọi M x ; y là tiếp điểm và tính Ta có: 2
y 3x 3. 0 0
y f x .
Gọi tiếp điểm của tiếp tuyến cần tìm là M x ; y , 0 0 Bước 2:
suy ra hệ số góc của tiếp tuyến là
- Hệ số góc tiếp tuyến là k f x .
k y x 9 3x 3 9 x 4 x 2 . 0 2 2 0 0 0 0
- Giải phương trình này tìm được x , thay vào
+ Với x 2 ta có y 4 , suy ra tiếp điểm 0 0 0 hàm số được y . M 2;4 . 1 0
Bước 3: Với mỗi tiếp điểm ta tìm được các + Với x 2
ta có y 0 , suy ra tiếp điểm 0 0 tiếp tuyến tương ứng M 2; 0 . 2
d : y y x x y 0 0 0
Phương trình tiếp tuyến tại M là 1
d : y 9 x 2 4 d : y 9x 14.. 1 1
Chú ý: Đề bài thường cho hệ số góc của tiếp TOANMATH.com Trang 26
tuyến dưới các dạng sau:
Phương trình tiếp tuyến tại M là 2
+ Tiếp tuyến d / / : y ax b k a .
d : y 9 x 2 0 d : y 9x 18 . 2 2
Sau khi lập được phương trình tiếp tuyến
Vậy có hai tiếp tuyến cần tìm là
thì nhớ kiểm tra lại xem tiếp tuyến có bị trùng
d : y 9x 14; d : y 9x 18 . 1 2
với đường thẳng hay không? Nếu trùng thì
phải loại đi kết quả đó. + Tiếp tuyến 1
d : y ax b k.a 1 k . a
+ Tiếp tuyến tạo với trục hoành một góc thì k tan .
Tổng quát: Tiếp tuyến tạo với đường thẳng
: y ax b một góc . k Khi đó: a tan 1 ka
Cách 2. Sử dụng máy tính cầm tay
Tập xác định D .
Phương trình tiếp tuyến cần lập có dạng Ta có: 2
y 3x 3.
d : y kx m .
Gọi tiếp điểm của tiếp tuyến cần tìm là M x ; y . 0 0
Suy ra hệ số góc của tiếp tuyến là
Tìm hoành độ tiếp điểm x . 0
k y x 2 2
9 3x 3 9 x 4 x 2 . 0 0 0 0
+ Với x 2 ta nhập X 3 9
X 3X 2 0
Nhập k X f X (hoặc f X kX ) sau ta được kết quả đó bấm
với X x rồi bấm ta 0 được kết quả là m.
Vậy phương trình đường tiếp tuyến là
d : y 9x 14 . 1 + Với x 2
ta nhập X 3 9
X 3X 2 0
rồi bấm ta được kết quả là
Vậy phương trình đường tiếp tuyến là
d : y 9x 18 2 TOANMATH.com Trang 27 Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị C 2x 1 : y
song song với đường thẳng x 2
:3x y 2 0.
Hướng dẫn giải
Tập xác định D \ 2 Ta có: 3 y và . : 3x y 2 0 y 3x 2 x 22
Gọi tiếp điểm của tiếp tuyến cần tìm là M x ; y . 0 0
Vì tiếp tuyến song song với đường thẳng nên 3 x 2 1 x 1 k
3 x 2 1 2 0 2 0 0 x 2 x 2 1 x 3 0 0 0 Cách 1. + Với x 1 suy ra y 1
, suy ra tiếp điểm M 1 ; 1 . 1 0 0
Phương trình tiếp tuyến tại M là: d : y 3 x 1 1 d : y 3x 2 . 1 1 1
Lúc này: d nên không thỏa mãn. 1 + Với x 3
y 5 ta có tiếp điểm M 3; 5 . 2 0 0
Phương trình tiếp tuyến tại M là d : y 3 x 3 5 d : y 3x 14 . 2 2 2
Vậy có một tiếp tuyến cần tìm là d : y 3x 14 . 2
Cách 2. Sử dụng máy tính cầm tay + Với x 1 ta nhập: 0 x 2x 1 3 với x 1 rồi bấm x 2 ta được kết quả là
Suy ra d : y 3x 2 d (không thỏa mãn). 1 1 + Với x 3 ta nhập: 0 x 2x 1 3 với x 3 rồi bấm x 2 ta được kết quả là TOANMATH.com Trang 28
Suy ra d : y 3x 14 . 2
Ví dụ 2: Cho hàm số 3 2
y x 3x có đồ thị (C). Gọi M là điểm thuộc đồ thị (C) có hoành độ bằng 1. Tìm
giá trị của tham số m để tiếp tuyến của (C) tại M song song với đường thẳng d y 2 :
m 4 x 2m 1.
Hướng dẫn giải
Tập xác định D . Ta có: 2
y 3x 6x .
Phương trình tiếp tuyến của (C) tại M 1; 2 C là y 2 : 2 3.1 6. 1 x 1 y 3 x 1. m 1 2 3 m 4 Khi đó: / /d m 1 m 1 . 2m 1 1 m 1
Ví dụ 3: Cho hàm số 4
y x m 2 2
1 x m 2 có đồ thị (C). Gọi A là điểm thuộc đồ thị hàm số có
hoành độ bằng 1. Tìm giá trị của tham số m để tiếp tuyến với đồ thị (C) tại A vuông góc với đường thẳng
: x 4y 1 0 .
Hướng dẫn giải
Tập xác định D . Ta có: 3
y 4x 4 m 1 x .
Gọi d là tiếp tuyến của (C) tại điểm A.
Khi đó tiếp tuyến d có hệ số góc k y
1 4 4 m 1 4 m . Do đó: 1 d 4 . m 1
4m 4 m 1. 4 2
Ví dụ 4: Cho hàm số x 3x 1 y
có đồ thị (C). Viết phương trình tiếp tuyến của x 2
đồ thị (C) tại điểm có hệ số góc k 2 .
Hướng dẫn giải
Tập xác định: D \ 2 2 Gọi x 4x 5
M x ; y là tọa độ tiếp điểm. Ta có y . 0 o x 22
Hệ số góc của tiếp tuyến là k 2 nên TOANMATH.com Trang 29 y x 4x 5 x 1 x 2
2 x 4x 3 0 0 2 0 0 2 0 x 22 0 0 x 3 0 0
+ Với x 1 ta có y 1, suy ra phương trình tiếp tuyến 0 0
y 2 x
1 1 y 2x 1. .
+ Với x 3 ta có y 1, suy ra phương trình tiếp tuyến 0 0
y 2 x 3 1 y 2x 5 .
Vậy có hai phương trình tiếp tuyến cần tìm là y 2x 1, y 2x 5.
Ví dụ 5: Cho hàm số 2x 2 y
có đồ thị là (C). Viết phương trình tiếp tuyến của (C), biết tiếp tuyến tạo x 1
với hai trục tọa độ một tam giác vuông cân.
Hướng dẫn giải
Tập xác định: D \ 1 . Ta có: 4 y x 2 1
Gọi M x ;y là tiếp điểm, suy ra phương trình tiếp tuyến của (C) là 0 0 4 2x 2 : y x x 2 0 0 x 1 x 1 0 0
Vì tiếp tuyến tạo với hai trục tọa độ một tam giác vuông cân nên hệ số góc của tiếp tuyến bằng 1 . 4 1 x 1, x 3 . x 1 0 2 0 0 + Với x 1
ta có y 0 : y x 1. 0 0
+ Với x 3 ta có y 4 : y x 7 . 0 0
Bài toán 3. Viết phương trình tiếp tuyến khi biết tiếp tuyến đi qua một điểm cho trước Phương pháp giải
Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị (C),
Ví dụ. Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị
biết tiếp tuyến đi qua điểm A x ;y . C 3 : y 4
x 3x 1 đi qua điểm A 1 ;2 . A A
Phương pháp giải
Hướng dẫn giải
Cách 1: Sử dụng điều kiện tiếp xúc của hai
Tập xác định D . đồ thị Ta có: 2 y 12 x 3.
Bước 1: Phương trình tiếp tuyến đi qua
Đường thẳng d đi qua A 1
;2 với hệ số góc k có
A x ; y hệ số góc k có dạng: A A
phương trình d : y k x 1 2 .
d : y k x x y * A A
Đường thẳng d là tiếp tuyến của (C) khi và chỉ khi
Bước 2: d là tiếp tuyến của (C) khi và chỉ khi TOANMATH.com Trang 30 f
x k x x y 3 4
x 3x 1 k
x 1 2 1 A hệ A có nghiệm. hệ phương trình có f
x k 2 k 12 x 3 2
Bước 3: Giải hệ trên tìm được x, từ đó tìm ra k nghiệm.
và thế vào phương trình (*), thu được phương
Thay k từ (2) vào (1) ta được:
trình tiếp tuyến cần tìm. 3
x x 2 4 3 1 1
2x 3x 1 2 Cách 2: 3 2
8x 12x 4 0
Bước 1. Gọi M x ; f x là tiếp điểm. 0 0 1 x x 2 1 0
Tính hệ số góc tiếp tuyến k f x theo x . 2 0 0
Bước 2. Phương trình tiếp tuyến có dạng: x 1 1
d : y f x x x f x ** 0 0 0 x 2
Vì điểm A x ; y d nên A A + Với x 1 ta có k 9.
y f x x x f x
Phương trình tiếp tuyến là y 9x 7 . A
0 A 0 0
Giải phương trình này sẽ tìm được x . 0 + Với 1 x ta có k 0. 2
Bước 3. Thay x vừa tìm được vào (**) ta 0
Phương trình tiếp tuyến là y 2 .
được phương trình tiếp tuyến cần tìm.
Vậy có hai tiếp tuyến cần tìm là y 9x 7; y 2 Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị C 2x 1 : y đi qua điểm A 1 ;4. x 1
Hướng dẫn giải
Tập xác định D \ 1 . Ta có: 3 y . x 2 1
Đường thẳng d đi qua A 1
;4 với hệ số góc k có phương trình d : y k x 1 4 . 2x 1 k
x 1 4 1 x 1
Đường thẳng d là tiếp tuyến của (C) khi và chỉ khi hệ có nghiệm. 3 k 2 2 x 1
Thay k từ (2) vào (1) ta được: 2x 1 3 x 1
x 1 4 x 10x 8 0 2 2 x 1 x 1 x 4 Vì x 1 nên 1
x 4 k . 3 TOANMATH.com Trang 31
Phương trình tiếp tuyến là 1 13 d : y x . 3 3
Ví dụ 2: Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị f x 2 x C :
x 1 đi qua điểm M 2; 1 . 4
Hướng dẫn giải
Tập xác định D . 2 Gọi x x
N x ; y là tiếp điểm. Khi đó ta có: 0 y
x 1; f x 1. 0 0 0 0 0 0 4 2
Phương trình tiếp tuyến tại N là x x y 1
x x 2 0 0 x 1. 0 0 2 4
Mà tiếp tuyến đi qua M 2; 1 nên 2 2
x 0, y 1, f 0 1 x x x 0 0 1 0 12 x x 1 x 0 0 0 0 0 0 2 4 4
x 4, y 1, f 4 1 0 0
Phương trình tiếp tuyến là y x 1 và y x 3.
Ví dụ 3: Cho hàm số 3
y x 3x 2 có đồ thị (C). Tìm các điểm trên đường thẳng d : y 9x 14 sao cho
từ đó kẻ được hai tiếp tuyến với (C).
Hướng dẫn giải
Tập xác định D . Ta có 2
y 3x 3.
Gọi x là hoành độ tiếp điểm, phương trình tiếp tuyến có dạng 0 y 2
3x 3 x x 3
x 3x 2 . 0 0 0 0 Gọi M ;9 m
m14 là điểm nằm trên đường thẳng d : y 9x 14 .
Tiếp tuyến đi qua điểm M khi và chỉ 9m 14 2
3x 3m x 3
x 3x 2 0 0 0 0 x 2 2
2x 3m 4 x 8 6m 0 0 0 0 x 2 2
2x 3m 4 x 8 6m 0 0 0 0 x 2 0 2
2x 3m 4 x 8 6m 0 g x 1 0 0 0
Yêu cầu đề bài tương đương với phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt, trong đó một nghiệm bằng 2
hoặc phương trình (1) có nghiệm kép khác 2. TOANMATH.com Trang 32 2 0
9m 24m 48 0 m 2 g 2 0 12 m 24 0 Ta có: 4 m 2 0 3 9m 24m 48 0 g m 4 2 0 12 m 24 0
Vậy có 3 điểm M thỏa đề bài là 4 M 2;4 ; M ; 2 ; M 4 ; 5 0 . 1 2 3 3
Bài tập tự luyện dạng 4
Câu 1: Phương trình tiếp tuyến với đồ thị hàm số x 2 y
tại điểm có hoành độ x 0 là x 1
A. y x 2 . B. y x 2 . C. y x 2 D. y x
Câu 2: Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số y x 2
1 x 2 tại điểm có hoành độ x 2 là
A. y 8x 4 . B. y 9x 18 . C. y 4x 4 . D. y 9x 18
Câu 3: Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số 3 2
y 2x 3x tại điểm M có tung độ bằng 5 là
A. y 12x 7 B. y 12x 7 C. y 12x 17 D. y 12x 17 Câu 4: Cho hàm số 3 2
y x 3x 2m
1 x 2m 3 có đồ thị ( C ). Với giá trị nào của tham số m thì m
tiếp tuyến có hệ số góc lớn nhất của đồ thị ( C ) vuông góc với đường thẳng : x 2y 4 0 ? m A. m 2. B. m 1.
C. m 0. D. m 4. Câu 5: Cho hàm số ax b y
có đồ thị cắt trục tung tại A0;
1 , tiếp tuyến tại A có hệ số góc k 3 . x 1
Các giá trị của a, b là
A. a 1, b 1 . B. a 2, b 1 C. a 1, b 2 D. a 2, b 2
Câu 6: Tiếp tuyến của đồ thị hàm số 1 3 2 y
x 9x tại điểm có hoành độ x 2 có phương trình là 2
A. y 30x 28. B. y 30x 28. C. y 42x 52. D. y 42x 52. Câu 7: Cho hàm số 3 2
y x 3mx m
1 x 1 có đồ thị (C). Biết rằng khi m m thì tiếp tuyến với đồ 0
thị (C) tại điểm có hoành độ bằng x 1
đi qua A1;3 . Khẳng định nào sau đây đúng? 0 A. 1
m 0. B. 0 m 1. C. 1 m 2. D. 2 m 1 . 0 0 0 0
Câu 8: Phương trình tiếp tuyến của C 4 2
: y x 2x tại điểm có hoành độ bằng – 2 là
A. y 24x 40 .
B. y 24x 40
C. y 24x 40 .
D. y 24x 40 Câu 9: Cho hàm số 2x 1 y
có đồ thị (C). Tiếp tuyến của đồ thị (C) song song với đường thẳng x 1
y 3x 1 có tọa độ tiếp tuyến là A. A0; 1 và B 2;
5. B. A0; 1 TOANMATH.com Trang 33 C. B 2; 5. D. A 1 ;0 và B5; 2 .
Câu 10: Tiếp tuyến của đồ thị C 3 2
: y x 3x 5 vuông góc với đường d : x 9y 0 có phương trình là
A. y 9x; y 9x 32 . B. y 9x 22; y 9x 18
C. y 9x; y 9x 32
D. y 9x 22; y 9x 18 2 Câu 11: Cho hàm số x 3x 3 y
tiếp tuyến của đồ thị hàm số vuông góc với đường thẳng x 2
d : 3y x 6 0 là
A. y 3x 3; y 3x 11. B. y 3x 3; y 3x 11
C. y 3x 3; y 3x 11. D. y 3x 3; y 3x 11
Câu 12: Tiếp tuyến của đồ thị C 4 2
: y x x 6 vuông góc với đường thẳng 1
: y x 1 có 6 phương trình là
A. y 6x 2 . B. y 6x 2 . C. y 6x 10 . D. y 6x 10 . Câu 13: Cho hàm số 3 2
y x 3x có đồ thị (C) và điểm M có hoành độ 3 2
m 2m thuộc (C). Gọi S là
tập hợp các giá trị thực của m để tiếp tuyến của (C) tại M có hệ số góc lớn nhất. Khi đó tổng giá trị các phần tử thuộc S bằng
A. – 2. B. 1. C. 0. D. – 1.
Câu 14: Tập hợp các giá trị thực của tham số m để mọi tiếp tuyến của đồ thị hàm số 3 2
y x mx 2mx 2018 đều có hệ số góc không âm là A. 6; 0 . B. 6; 0 C. 24 ;0 D. 24 ;0
Câu 15: Khoảng cách lớn nhất từ điểm x I 1;
1 đến tiếp tuyến của đồ thị hàm số 1 y bằng x 1
A. 4 2 . B. 2 2 . C. 2 . D. 2. Câu 16: Cho hàm số 3 x y
C. Phương trình tiếp tuyến của (C) biết tiếp tuyến đó cách đều hai điểm x 2 A 1 ; 2
, B1;0 là
A. y 5x 1. B. y 5x 1. C. y 5x 3. D. y 5x 3.
Câu 17: Tập hợp các giá trị thực của tham số m để trên đồ thị hàm số 1 3 y
mx m 2
1 x 4 3m x 1C tồn tại đúng hai điểm có hoành độ dương mà tiếp tuyến tại các 3 m
điểm đó vuông góc với đường thẳng d : x 2y 3 0 là A. 2 0; . B. 2 ;0 ; . C. 1 1 2 0; ; . D. 1 2 ; ; . 3 3 2 2 3 2 3 Câu 18: Cho hàm số x 1 y
có đồ thị (C). Với mọi m đường thẳng y x m luôn cắt (C) tại hai 2x 1
điểm phân biệt A, B. Gọi k ,k lần lượt là hệ số góc tiếp tuyến của (C) tại A, B. Mệnh đề nào sau đây 1 2 đúng? TOANMATH.com Trang 34 A. 1 1 1 k .k
. B. k .k
. C. k .k
. D. k .k 1. 1 2 9 1 2 4 1 2 16 1 2 Câu 19: Cho hàm số 2x 1 y
có đồ thị (C). Có bao nhiêu điểm thuộc đồ thị (C) mà tiếp tuyến của (C) x 2
tại điểm đó tạo với hai trục tọa độ một tam giác có diện tích bằng 2 ? 5
A. 4 điểm. B. 1 điểm. C. 2 điểm. D. 3 điểm
Câu 20: Cho hàm số y f x có đạo hàm liên tục trên . Gọi , lần lượt là tiếp tuyến của đồ thị 1 2
hàm số y f x và 2
y x . f 4x 3 tại điểm có hoành độ x 1. Biết rằng hai đường thẳng , 1 2
vuông góc nhau. Mệnh đề nào sau đây đúng?
A. 3 f
1 2 . B. f
1 2 . C. f
1 2 . D. 2 f 1 2 3 . Câu 21: Cho hàm số 3 2
y x 6x 9x có đồ thị (C). Tiếp tuyến của (C) tạo với đường thẳng
: x y 1 0 một góc sao cho 4 cos
và tiếp điểm có hoành độ nguyên có phương trình là 41
A. y 9x; y 9x 32. B. y 9x 21; y 9x 7.
C. y 9x; y 9x 32.
D. y 9x 21; y 9x 7.
Câu 22: Tìm m để tiếp tuyến có hệ số góc nhỏ nhất của đồ thị hàm số C 3 2
: y x 2x m
1 x 2m vuông góc với đường thẳng y x . m A. 10 m . B. 1 m . C. 10 m . D. m 1. 3 3 13
Câu 23: Cho hàm số y f x xác định và nhận giá trị dương trên . Biết tiếp tuyến có hoành độ tại f x
x 1 của hai đồ thị hàm số y f x và y
có hệ số góc lần lượt là – 10 và – 3. Tính giá trị của 0 f 2 x f 1 . A. f 1 10. B. f 10 1 . C. f
1 4. D. f 1 4 . 3 Câu 24: Cho hàm số 3
y x 3x có đồ thị (C). Gọi S là tập hợp tất cả giá trị thực của k để đường thẳng
d : y k x
1 2 cắt đồ thị (C) tại ba điểm phân biệt M, N, P sao cho các tiếp tuyến của (C) tại N và P
vuông góc với nhau. Biết M 1
;2, tích tất cả các phần tử của tập S bằng A. 1 . B. 2
. C. 1 . D. – 1. 9 9 3 Câu 25: Cho hàm số 2x y
C. Biết trên (C) có hai điểm phân biệt A, B sao cho khoảng cách từ x 2 điểm I 2;
2 đến tiếp tuyến của (C) tại các điểm A, B là lớn nhất. Tính độ dài đoạn thẳng AB.
A. AB 4. B. AB 8. C. AB 4 2. D. AB 2 2. TOANMATH.com Trang 35
Câu 26: Hệ số góc của các tiếp tuyến tại điểm có hoành độ x 1 của đồ thị hàm số y f x; y g x
f x 3 và y
bằng nhau. Mệnh đề nào sau đây đúng?
g x 3 A. f 11 1 . B. f 11 1
. C. f x 11
. D. f 11 1 . 4 4 4 4
Câu 27: Tọa độ điểm thuộc đồ thị của hàm số 1 y
sao cho tiếp tuyến tại đó cùng với các trục tọa độ x 1
tạo thành một tam giác vuông có diện tích bằng 2 là A. 3 4 ; . B. 0; 1 . C. 3 ; 4 D. 1 4 B ; 4 7 4 4 3
Câu 28: Tìm m để tiếp tuyến của đồ thị hàm số y 2m 5 4 1 x m
tại điểm có hoành độ x 1 4
vuông góc với đường thẳng d : 2x y 3 0. .
A. 3 . B. 1 . C. 7 . D. 9 . 4 4 16 16 Câu 29: Cho hàm số x 2 y
có đồ thị (C). Giả sử, đường thẳng d : y kx m là tiếp tuyến của (C), 2x 3
biết rằng d cắt trục hoành, trục tung lần lượt tại hai điểm phân biệt A, B và tam giác OAB cân tại gốc
tọa độ O. Tổng k m có giá trị bằng
A. 1. B. 3. C. – 1. D. – 3
Câu 30: Cho các hàm số y x y f f x y f 3 , ,
x 2 có đồ thị lần lượt là C , C , C . 1 2 3
Đường thẳng x 2 cắt C , C , C lần lượt tại A, B, C. Biết phương trình tiếp tuyến của C tại A 1 1 2 3
và của C tại B lần lượt là y 3x 4 và y 6x 13 . Phương trình tiếp tuyến của C tại C 3 2
A. y 24x 23 . B. y 10x 21. C. y 24x 21. D. y 10x 5 Câu 31: Cho hàm số 2 y
x 2x 3 có đồ thị (C) và điểm A1;a . Có bao nhiêu giá trị nguyên của a
để có đúng hai tiếp tuyến của (C) đi qua A?
A. 1. B. 4. C. 3. D. 2. Câu 32: Cho hàm số 3 2
y x 3x 1 có đồ thị (C). Hỏi trên trục Oy có bao nhiêu điểm A mà qua A có
thể kẻ đến (C) đúng ba tiếp tuyến?
A. 0. B. 3. C. 1. D. 2. Câu 33: Cho hàm số 3 2
y x 3x 1 có đồ thị (C). Biết có hai điểm phân biệt A, B thuộc (C) sao cho
tiếp tuyến của (C) tại A, B song song nhau và AB 4 2 . Hỏi đường thẳng AB đi qua điểm nào dưới đây? A. M 1 ; 2
. B. N 4;2. C. P 1
;2. D. Q1; 2 . 2 2
Câu 34: Phương trình tiếp tuyến của elip x y
1 tại điểm x ;y là 0 0 2 2 a b A. x x y y x x y y x x y y x x y y 0 0 1. B. 0 0 1. C. 0 0 1. D. 0 0 1. 2 2 a b 2 2 a b 2 2 a b 2 2 a b TOANMATH.com Trang 36
Câu 35: Giá trị nguyên nhỏ nhất của tham số m để đồ thị hàm số P 2
y x m 2 : 2
1 x m m 2 cắt
trục hoành tại hai điểm x x sao cho phần phía trên Ox của tiếp tuyến với (P) tại mọi điểm có hoành độ 1 2 x ;3
và tung độ không âm hợp với tia Ox một góc tù là 0
A. – 4. B. 4. C. 3. D. – 3. Câu 36: Cho hàm số x 1 y
. Giá trị nhỏ nhất của m sao cho tồn tại ít nhất một điểm M C mà tiếp 2x 1
tuyến của (C) tại M tạo với hai trục tọa độ một tam giác có trọng tâm nằm trên đường thẳng d : y 2m 1 là
A. 1 . B. 3 . C. 2 . D. 2 . 3 3 3 3 Câu 37: Cho hàm số m 3 2 y x
x m 1 có đồ thị là C . Có bao nhiêu giá trị m để tiếp tuyến của m 2
C tại giao điểm của nó với trục tung tạo với hai trục tọa độ một tam giác có diện tích bằng 8? m
A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. Câu 38: Cho hàm số 2x 1 y
có đồ thị là (C). Phương trình tiếp tuyến của đồ thị (C) sao cho tiếp tuyến x 1
này cắt các trục Ox, Oy lần lượt tại các điểm A, B thỏa mãn OA 4OB là 1 5 1 5 1 5 1 5 y x y x y x y x A. 4 4 B. 4 4 C. 4 4 D. 4 4 1 13 1 13 1 13 1 13 y x y x y x y x 4 4 4 4 4 4 4 4
Câu 39: Cho hàm số y f x có đạo hàm trên và thỏa mãn 2 f x 3 1 3
9x f 1 x với x .
Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số y f x tại điểm có hoành độ x 1 là
A. y x 2. B. y x. C. y x 2. D. y x. Câu 40: Cho hàm số 2x 1 y
có đồ thị (C) và điểm I 1;2 . Điểm M ;
a b,a 0 thuộc (C) sao cho x 1
tiếp tuyến tại M của (C) vuông góc với đường thẳng IM. Giá trị a b bằng
A. 1. B. 2. C. 4. D. 5.
Câu 41: Có bao nhiêu giá trị nguyên dương của tham số m để trên đồ thị hàm số
C y x mx m x
có hai điểm nằm về hai phía của trục tung mà tiếp tuyến của đồ m 1 3 2 : 2 3 2019 3
thị tại hai điểm đó cùng vuông góc với đường thẳng d : x 2y 6 0 ?
A. 3. B. 0. C. 2. D. 1.
Câu 42: Gọi k ,k ,k lần lượt là hệ số góc của tiếp tuyến của đồ thị các hàm số 1 2 3 f x y
f x , y g x , y
tại x 2 và thỏa mãn k k 2k 0 khi đó g x 1 2 3 A. f 1 2
. B. f 1 2
. C. f 1 2 . D. f 1 2 . 2 2 2 2 TOANMATH.com Trang 37 Câu 43: Cho hàm số 2x 2 y
C. Phương trình tiếp tuyến của (C), biết tiếp tuyến tạo với hai trục tọa x 1
độ một tam giác vuông cân là
y x 11
y x 11
y x 1
y x 1 A. B. C. D.
y x 7
y x 17
y x 17
y x 7
Câu 44: Cho hàm số f x,g x xác định và liên tục trên thoả mãn f x 10 x3 xg x, x
và hàm số g x 0, x
. Xét hàm số hx f 2 x 2020 . Gọi là góc tạo bởi phần phía trên Ox 0
của tiếp tuyến của đồ thị hàm số h x tại điểm x và tia Ox. Mệnh đề nào sau đây đúng? 0
A. 90 180 khi x 1
;12 . B. 90 180 khi x 1 ; . 0 0 0 0
C. 0 90 khi x ;1 2 .
D. 0 90 khi x ; . 0 0 0 0 Câu 45: Cho hàm số x 3 y
có đồ thị (C). Nếu điểm M thuộc d : 2x y 1 0 có hoành độ âm và từ x 1
điểm M kẻ được duy nhất một tiếp tuyến tới (C) thì tọa độ điểm M là A. M 1 ; 1 . B. M 2; 3
. C. M 3; 5
D. M 4; 7 Câu 46: Cho hàm số 2x 1 y
C. Phương trình tiếp tuyến của (C) biết tiếp tuyến cắt Ox, Oy lần lượt x 1
tại A, B sao cho tam giác OAB có diện tích bằng 1 là 6 A. 4 1
y 3x 1, y 3x 11, y 12x 2, y x . 3 3 B. 4 2
y 3x 1, y 3x 11, y 12x 2, y x . 3 3 C. 4 3
y 3x 11, y 3x 11, y 12x, y x . 3 4 D. 4 2
y 3x 1, y 3x 11, y 12x 2, y x . 3 3
Câu 47: Cho hàm số y f x có đạo hàm và liên tục trên . Gọi d ,d lần lượt là tiếp tuyến của đồ thị 1 2
hàm số y f x và y g x xf 2x
1 tại điểm có hoành độ x 1. Biết rằng hai đường thẳng d , d 1 2
vuông góc với nhau, khẳng định nào sau đây đúng?
A. 2 f
1 2. B. f
1 2. C. f
1 2 2. D. 2 f 1 2 2. f x
Câu 48: Cho hàm số y f x;y g x ; y
liên tục và có đạo hàm trên . Gọi k ,k ,k lần lượt g x 1 2 3
là hệ số góc của tiếp tuyến đồ thị các hàm số trên tại x 2 và thỏa mãn k k 2k 0 . Khẳng định nào 1 2 3 sau đây đúng? A. f 1 2 . B. f 1 2 C. f 1 2 D. f 1 2 2 2 2 2 TOANMATH.com Trang 38 Câu 49: Cho hàm số 3
y x m 2
1 x 2m 1 có đồ thị (C) (m là tham số thực). Gọi m , m là các giá 1 2
trị của m để đường thẳng d : y x m 1 cắt (C) tại ba điểm phân biệt A, B, C sao cho tổng hệ số góc
của các tiếp tuyến với (C) tại A, B, C bằng 19. Khi đó m m bằng 1 2
A. – 4. B. 2. C. 0. D. – 2. Câu 50: Cho hàm số 3 2
y x mx mx 2m 3 có đồ thị là (C), với m là tham số thực. Gọi T là tập tất
cả các giá trị nguyên của m để mọi đường thẳng tiếp xúc với (C) đều có hệ số góc dương. Tổng các phần tử của T bằng
A. 3. B. 6. C. – 6. D. – 3. 2 Câu 51: Cho hàm số x 2mx m y
. Giá trị m để đồ thị hàm số cắt trục Ox tại hai điểm và tiếp tuyến x m
của đồ thị tại hai điểm đó vuông góc là
A. 3. B. 4. C. 5. D. 7.
Câu 52: Cho hàm số y f x 4 3 2
ax bx cx dx ea 0 có đồ thị (C) cắt trục hoành tại bốn điểm
phân biệt là A x ;0 , B x ;0 , C x ;0 , D x ;0 , với x , x , x , x theo thứ tự lập thành cấp số cộng và 1
2 3 4 1 2 3 4
hai tiếp tuyến của (C) tại A, B vuông góc với nhau. Tính giá trị của biểu thức
S 3 f x 2 f x 2 3 4 .
A. S 9. B. S 3. C. S 4. D. S 2.
Câu 53: Cho hàm số y f x xác định và có đạo hàm trên thỏa mãn
f x 2
x f x 3 1 2 1 , x
. Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số y f x tại điểm có hoành độ bằng 1 là A. 6
y x . B. 1 8 y x . C. 1 6 y x . D. 1 8 y x . 7 7 7 7 7 7 7
Câu 54: Cho hàm số y f x có đạo hàm liên tục trên , thỏa mãn
f x f x 2 2 2 1 2 12x , x
. Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số y f x tại điểm có hoành độ bằng 1 là
A. y 2x 2. B. y 4x 6. C. y 2x 6. D. y 4x 2.
Câu 55: Cho hàm số y f x có đạo hàm f x trên thỏa mãn
f x 2
x f x 3 1 2 1 3 , x
. Tiếp tuyến của đồ thị hàm số y f x tại điểm có hoành độ x 1 là A. x x x
y x 2. B. y 2. C. 1 y . D. 12 y . 13 13 13 13 13
Câu 56: Cho hàm số y f x xác định, có đạo hàm trên và thỏa mãn f x 2 f x 3 2 2 10x
. Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số y f x tại điểm có hoành độ bằng 2 là
A. y 2x 5. B. y 2x 3. C. y 2x 5. D. y 2x 3. TOANMATH.com Trang 39 Câu 57: Cho hàm số 4 2
y x 2mx m , có đồ thị (C) với m là tham số thực. Gọi A là điểm thuộc đồ thị
(C) có hoành độ bằng 1. Giá trị của m để tiếp tuyến A với đồ thị (C) tại A cắt đường tròn
x y 2 2 : 1
4 tạo thành một dây cung có độ dài nhỏ nhất bằng A. 16 . B. 13
. C. 13 . D. 16 . 13 16 16 13
Câu 58: Cho hàm số y f x có đạo hàm liên tục trên , thỏa mãn
f x f x 3 2 2 2 1 2
4x x , x
. Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số y f x tại điểm có
hoành độ bằng 1 và bằng 0 lần lượt có dạng 2a 5b
y ax b và a x b . Giá trị của bằng 1 1 3b 2a 1 1
A. 5 . B. 46 C. 3 D. 46 46 3 46 5 ĐÁP ÁN
Dạng 1. Công thức tính đạo hàm 1 – A 2 – D 3 – C 4 – B 5 – D 6 – B 7 – B 8 – A 9 – B 10 – A 11 – D 12 – A 13 – A 14 – B 15 – D 16 – D 17 – D 18 – A 19 – D 20 – A 21 – C 22 – C 23 – D 24 – D 25 – C 26 – C 27 – D 28 – D 29 – D
HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT Câu 6.
2x 1x 2 2x x 2 Ta có x 4x 2 y y 1 5 2 2 x 2 x 2 Câu 7. Ta có
y x 4 x x x 4 3 3 2 3 5 1 1 15 1 Câu 8.
2 x 21 x x 22 2 1 Ta có x 2x y 1 x2 1 x2 Câu 9. Ta có 4 3 2 3 2
y 10x x 3x y 40x 3x 6x Câu 10. Ta có 3 1 5 y 3x 2 x x Câu 11. 2 Ta có 10 5 y 3 4 4x 3 2 x x Câu 12. TOANMATH.com Trang 40 2 2 3x
Ta có f x 6x 3x 2 2 3x 2 2 2 2 2 3x 2 2 3x 2 3x Câu 13. x 2 x 2 2 2 4 . 4 . 4 x x x x x 2 Ta có
y f x 4 x 4 1 y 0 2 2 2 4 x 4 x 4 2 4 x Câu 14. 2 x 1 2 x 1 Ta có x y a 1 2 2 x 1 2 x 1. 2 x 2 1 x 1. 2 x 1 Câu 15. Ta có x y 2x x 1 2 x 1 Câu 16.
Ta có y x x
x x 3 2 2 3( 5 6) 2 3 2 Câu 17. Ta có
y x x 6 x x x x x 6 2 2 2 7 3 7 3 7 7 2 3 3 7 Câu 18.
Ta có f x 3 2 f 3 2 5 0 2 1 3x 3 1 2x 2 3 2 3 6 Câu 19. Ta có y 1 1 5x. x 2 x x 2
x . x x 2 2
.x 2x. x .x 2x x x x 2 x 2 2 Câu 20.
2x 1x 1 2x x 2 1 Ta có x 2x y x ab 2 2 1 x 2 1 Câu 21. 2x 2x 3 1 1 2x Ta có y 2 y
x 1 x 3 2 x 2x 3
2x 2x 3 2
2x 2x 32 Câu 22. Ta có
f x 2017 2x2016 3x...1 2018x ...2 2018 x2016 3x...1 2018x TOANMATH.com Trang 41
... 20182018 x2017 2x...1 2017x Suy ra f 2017 2017 2017 2017 2017 1 2019 2.2019 3.2019 ... 2018.2019 2019 12 3...2018 2018.2019 2017 2018 2019 . 1009.2019 2 Câu 23. 2 x 2 2 a x 2 2 2 Ta có a a x y 2 2 a x a x 3 2 2 Câu 24. Ta có x x x y
x x 1 x 2 2 1 4 5 3 2 1 2 2 2 x x 1 2 x x 1 Câu 25. x x 3 2 x x x x x 2 2 4 1 3 2 . 3 2 4 1 3 2 4 1 Ta có 4x 1 4x 1 4x 12 4x 1 2 4x 1 2 3 2x 4x 1 4x 1 4 x 4 . 4x 1 4x 1 Suy ra a a 4,
b 4 . Vậy 1 . b Câu 26.
Đặt u x x
1 x 2 x 3... x n . Ta có:
f x x.u x f x u x x.u x x
1 x 2 x 3... x n .
x u x f 0 1.2.3.4... n n! Câu 27. Ta có 3 f x 2
f x 2 2 2 2 3
x g x 36x 0 1
Lấy đạo hàm theo x hai vế của (1) ta được: 2
f x f
x f
x f
x xg x 2 3 2 . 2 4. 2 3 . 2 3 2
x gx 36 0 2
f x f x
f x f x xg x 2 3 2 . 2 12. 2 3 . 2 3 2
x gx 36 02 f 2 0
Thế x 0 vào (1) ta được 3 f 2 2
2 f 2 0 f 2 2
Với f 2 0 thế x 0 vào (2) ta có: 36 0 (vô lí). TOANMATH.com Trang 42
Với f 2 2 thế x 0 vào (2) ta có: 2
f f f f 2 3 2 . 2 12 2 . 2 36 0 3.2
. f 2 12.2. f 2 36 0 f 2 1.
Vậy A 3 f 2 4 f 2 3.2 4.1 10 Câu 28.
Ta có f x 2
x f x 2x, f g 1 f 3 6 f
g x x f
gx.gx 30, suy ra f gx 1 f
g 1.g 1 30 Câu 29. Ta có f
1 2 f 2 5 f
1 2 f 2
f x f x f x f x 5 2 2 2 f
1 4 f 4 f
f f f 19 2 2 4 7 2 2 4 4 14 Vậy f
1 f 4 19 .
Dạng 2. Đạo hàm của hàm số lượng giác. 1 – A 2 – A 3 – D 4 – A 5 – B 6 – D 7 – B 8 – D 9 – A 10 – A 11 – B 12 – D 13 – D 14 – B 15 – A 16 – D 17 – C 18 – C 19 – D 20 – B 21 – C 22 – A 23 – C 24 – D 25 – C 26 – D 27 – C 28 – C
HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Ta có
y 5sin x 3cos x 5cos x 3sin x . Câu 2:
3x 2tan x 2 x 5 2 3 2 1 tan Ta có 2 tan x y 2 3x 2 tan x 2 3x 2 tan x 2 3x 2 tan x Câu 3: Ta có
y cos3x .sin 2x cos3x.sin 2x 3
sin 3x.sin 2x 2 cos3x.cos2x Do đó 2 2 y 3 sin.sin 2 cos.cos 1 . 3 3 3 Câu 4: Ta có 2 y x x x x 2 2 . cos . sin
2x cos x x .sin x Câu 5:
Bước đầu tiên sử dụng đạo hàm hàm tổng, sau đó sử dụng
sin u ,cos u
y sin cos x cossin x coscos x.cos x sin sin x.sin x TOANMATH.com Trang 43
sin x.coscos x cos x.sinsin x sin x.coscos x cos x.sin.sin x Câu 6: Ta có 1 3 1 4 4 2
y sin x cos x 1 sin 2x cos 4x 2 4 4 Do đó 3 1 1 y x x 1 cos 4 cos 4
sin 4x.4x sin 4x . 4 4 4 4 Câu 7. a 20
Ta có: y 10 cos 2x 20sin 5x , suy ra
. Vậy a b 10 . b 10 Câu 8. 2 1 sin x
Ta có f x sin 3 x f cos x 2.cos . 2. 3 2 . 0 2 cos x 2 cos x 2 cos 3 Câu 9. x x 2 cos sin 1 2
Ta có f x
cos x sin x f cos sin 0 2 x 2 x 2 x 16 4 4 Câu 10. Ta có y 2 x 2 x x x 2 3 sin . cos sin . cos
2 cos x sin x sin x. Câu 11.
Ta có f x 2cos x asin x 3 0 có nghiệm khi và chỉ khi 2 2
4 a 9 a 5 a 5 Câu 12.
Ta có y cos x y sin x C (C: hằng số). f
1 sin C 1 C 0
. Vậy y sin x 2 2 Câu 13. Ta có x x 1 1 cos x sin x y 2 sin 2 cos 2.cos x. 2sin x 2 sin x 2 cos x sin x cos x Câu 14.
Ta có f x 3
ax f x 2 a ax
ax f 2 sin 3 sin cos
3asin a.cosa 0 Câu 15.
cos x sin x cos x sin x cos x sin x Ta có 1 y
sin x cos x2
sin x cos x2 Câu 16. TOANMATH.com Trang 44
cos2x.1 sin x cos2x1 sin x
2sin 2x 1 sin x cos2x.cos x Ta có y 1sin x2 1sin x2 3 1 1 3 3 3 2. 1 . Suy ra 2 2 2 2 3 3 2 4 y 4 2 3 3 3 2 6 1 1 2 4 1 4 2 Câu 17. 2 2 4 4 1 cos 2x 1 cos 2x 1 cos 2x 1 cos 2x Ta có: f x 3 3 3 3 2 2sin x 2 2 2 2 f x 1 2 4 1 2 4 2 2 cos 2x cos 2x cos 2x cos
2x 2sin x 2 3 3 2 3 3
f x x
x 2 2 cos 2 . cos cos 2 . cos 2 sin x 3 3 f x 1 2 cos
2x cos 2x 2 2sin x 2 f x 2
2 cos2x 2sin x f x 1. Suy ra f x 0 Câu 18. Ta có
y cos sin x. .sin x cos x.cos sin x Suy ra 3 f cos .cos sin . . cos 0. 6 6 6 2 2 Câu 19.
Đầu tiên áp dụng
u , với u 4
sin cos tan 3x ta có: y
4 x 4 2 sin cos tan 3
. sin cos tan 3x Sau đó áp dụng
sin u ; với u 4 cos tan 3x ta có: y 4 x
4 x 4 2 sin cos tan 3 . cos cos tan 3 . cos tan 3x Áp dụng cos u , với 4 u tan 3x y
4 x 4 x 4 sin 2 cos tan 3 . sin tan 3 . tan 3x Áp dụng
u , với u tan 3x y
4 x 4 x 3 sin 2 cos tan 3 . sin tan 3
.4 tan 3x.tan 3x TOANMATH.com Trang 45 y
4 x 4 x 3 x 2 sin 2 cos tan 3 . sin tan 3
.4 tan 3 . 1 tan 3x .3x y
4 x 4 x 3 x 3 sin 2 cos tan 3 . sin tan 3
.4 tan 3 . 1 tan 3x .3 Câu 20. cot 2x 2 x 2 2 1 cot 2 1 cot 2x Ta có y 2 cot 2x 2 cot 2x cot 2x Câu 21. Ta có y x x 1 1 1 4 tan cot 2 2 2 2 2 cos x sin x cos x.sin x sin 2x Câu 22. x tan Ta có x x 2 y 2 tan . tan 2 2 x 2 cos 2 Câu 23.
sin x cos x sin x cos x sin x cos x sin x cos x Ta có y
sin x cos x2
cosx sin xsin x cosxsin x cosxcosx sin x
sin x cos x2
sin x cos x2 sin x cos x2
sin x cos x2 2 2
sin x 2 sin x. cos x cos x 2 2
sin x 2 sin x. cos x cos x
sin x cos x2 2
sin x cos x 2 Câu 24. cos 6x Ta có x 6 sin 6x 3sin 6x y cos 6 2 cos 6x 2 cos 6x cos 6x Câu 25. Ta có x y x
tan x tan x .x x 2 1 2 2 2x tan x 2 cos x 2 x Câu 26. Ta có f
x f x 2 sin 1 cos cos x
, đạo hàm 2 vế ta được 4 TOANMATH.com Trang 46
cos x. f sin x
1 sin xf cos x 2 cos x .sin x 4 4
cos x. f sin x
1 sin xf cos x sin 2x * 2
Thay x 0 vào phương trình (*), ta được f 1 sin f 1 1 2 Câu 27. y 2 x
2 x x x 2 tan .sin tan 2 tan . tan .sin tan x 1 2. . tan x.sin 2
tan x 2 tan x. 2 tan x 1 .sin 2 tan x . 2 cos x Câu 28. 1 1 1 2 2 2 tan x 1 tan x 1 tan x x x 1 x 1 Ta có y . x . 1 2 1 1 x 1 x 2 2 tan x 2 2 tan x 2 2 tan x x x x
Dạng 3. Chứng minh đẳng thức đạo hàm, tìm giới hạn, giải phương trình và bất phương trình chứa đạo hàm 1 – A 2 – C 3 – B 4 – D 5 – C 6 – B 7 – C 8 – A 9 – A 10 – B 11 – D 12 – A 13 – C 14 – A 15 – D 16 – C 17 – B 18 – B 19 – C 20 – B 21 – D 22 – A 23 – A 24 – B 25 – C 26 – B 28 – B
HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT Câu 1. Ta có 3 3 2 2
y 1 x y 1 x 3y y 1 3y y 1 0 Câu 2. 2 3 x 0 3 2 3x x 1 x Ta có 2x 3x f x . Xét phương trình f x 3 2 (thỏa 0 2x 3x 0 3 x 2 1 x 2 1 x 2 mãn) Câu 3. 2 Ta có x x x 1 y 2 2 y 1
y 1 x y y 1 x y 0 2 2 2 x 1 x 1 x 1 Câu 4.
Ta có f x m 2 3
1 x 4 m 1 x m
Với m 1: f x 1 0, x
nên m 1 thỏa mãn yêu cầu bài toán. TOANMATH.com Trang 47 a 0 m 1 0 m 1
Với m 1: f x 0, x 1 m 4 2 0
m 5m 4 0 1 m 4
Vậy m 1;4 thỏa mãn yêu cầu bài toán Câu 5. Ta có 3
3 3 f x k x x f x k x x k
x x Đặt 1 1 3 3 2 y
x y x 3y y 1 y 2 3y 3 3 x 2 k
f x k k 1
3 x x . Vậy để f 3 1 thì 1 3 k 3. 2 3 2 3 x x 2 3 2 2 Câu 6. Ta có 2
y 3x 6x 9 . Xét phương trình 2
y 0 3x 6x 9 0 x 1 ;x 3 Câu 7. Ta có 1 x 1 x y , suy ra 2 .
y y 2x x . 1 x 2 2x x 2 2x x Câu 8. Ta có
f x 3 2 x x x 2 2 3 36
1 6x 6x 36 x 2
Suy ra f x 2 2
0 6x 6x 36 0 x x 6 0 x 3 Câu 9. Ta có 7
f x 3 2
x x x 2 2 7
3 3x 4x 7 , suy ra f x 2
0 3x 4x 7 0 x 1 3 Câu 10. 2 x 1 Ta có x 2x 3 y . Do đó 2
y 0 x 2x 3 0 x 32 2 x 3 Câu 11. Ta có:
x x
2x 3x 3 x 1 2x 3x 3x 1 2x 3x 1 2 2 x 3x 3 3 3 2x 2x y x 1 x 2 1 x 2 1 x 2 1 x 0 2
x 2x 0 x 0
Suy ra y 0 x 2 . x 1 0 x 2 x 1 Câu 12. TOANMATH.com Trang 48 Ta có 4x f x
. Khi đó f x 0 4x 0 x 0 . x 2 2 1 Câu 13. Ta có 1 f x 2
3x 2x 1. Khi đó f x 2
0 3x 2x 1 0 x 1. 3 Câu 14.
Ta có f x 8s
in8x 2 8 , x . Câu 15.
Ta có: y 3sin x cos x 2x 2020 3 cos x sin x 2 3 1
y 0 3 cos x sin x 2 0 3 cos x sin x 2 cos x sin x 1 2 2 cos x
1 x k2 x k2 , k 6 6 6 x 1 12121 0;2020
0 k2 2020 k 6 12 12
Mà k nên k 1;2;..;
1010 . Vậy có 1010 nghiệm thỏa mãn yêu cầu. Câu 16.
Ta có f x 2cos2x , suy ra 3 f x 2 f x 5 3sin 2x 4cos2x 5 sin2x 1 3 cos 5 x
k. k , với là một cung thỏa mãn . 2 2 4 si n 5
Vậy có hai điểm trên đường tròn lượng giác biểu diễn cho các nghiệm của 3 f x 2 f x 5 Câu 17. Ta có: 4 f x 3
3x x 4 , suy ra f x 3
0 3x x 4 0 1 x 3 Câu 18.
Ta có f x 1 3 2 2
x 2 2x 8x 1
x 4 2x 8 f x 2
0 x 4 2x 8 0 x 2 2 . 3 Câu 19.
Ta có f x 2
mx mx 3 m
+ Nếu m 0 thì f x 3 0, x (thỏa mãn).
+ Nếu m 0 thì f x 2
mx mx 3 m là tam thức bậc hai. TOANMATH.com Trang 49 f x m 0 m 0 12 0, x 0 m . Vậy 12 0 m 2
m 4m 3 m 2 0
5m 12m 0 5 5 Câu 20. f x 3 2
x mx x f x 2 3 12 3 3
x 6mx 12 . a 0 3 0 f x 2 0, x 3
x 6mx 12 0 với x 2 m 2 2 0 9m 36 0
Vì m nên m 2; 1 ;0;1;
2 . Vậy có 5 giá trị nguyên m thỏa mãn. Câu 21.
Đặt f x 1 x1 2x1 3x...1 2018x
f x là hàm số đa thức nên nó liên tục và có đạo hàm trên tập số thực .
Ta có f 0 1 và f x 1.1 2x...1 2018x 21 x...1 2018x ... 20181 x...1 2017x f 2018 1
0 1 2 3 ... 2018 2018. 1009.2019 . 2
1 x1 2x13x...1 2018x1
f x f 0 Khi đó ta có: lim lim f 0 . x0 x 0 x x 0 Câu 22.
Ta có f x 2
x a 2 6 2 x a
nên f x 2 x
x a 2 0,
2 x a 0, x a 2 a 22 2 4a 0 2 . a 3 a 1
Mặt khác f 1 6 6 2
1 a 2 2
1 a 6 . Vậy a 1 . a 2 Câu 23.
Ta có g x 2 x f 3 3 . 4 x . x 0
Ta có: g x 2
0 3x . f 3 4 x 2
0 x . f 3
4 x 0 f 3 4 x 0 x 0 x 0 x 0 x 0 1 x 2 . 3 3 3
4 4 x 3 8 x 1 1 x 8 1 x 2 Câu 24. + Khi a
0 x x ta có f x a x f x
. Ta có f x xác định trên 0; x nên liên tục trên 0 0 2 x khoảng 0; x . 0 TOANMATH.com Trang 50
+ Khi x x ta có f x 2
x 12 f x 2x . Ta có f x xác định trên x ; nên liên tục trên 0 0
khoảng x ; . 0
+ Tại x x ta có 0
a x x f x f x a x a x 0 a a 0 0 lim lim lim lim ; xx xx xx x x 0 x x 0 x x 0 x x 0 x x 2 x 0 0 0 0 0
f x f x 2 x 12 2 x 12 2 2 0 x x 0 0 lim lim lim
lim x x 2x . 0 0 xx xx xx x x 0 x x 0 x x 0 x x 0 0 0 0
Hàm số f có đạo hàm trên khoảng 0; khi và chỉ khi
f x f x f x f x a 0 0 lim lim 2x 0 xx xx 0 x x 0 x x 2 x 0 0 0 a
khi 0 x x Khi đó a f x
2x và f x 0 2 x
nên hàm số f có đạo hàm liên tục trên 0 0 2 x 0 2x khi x x 0 khoảng 0; . Ta có a
2x a 4x x 1 0 0 0 2 x0
Lại có hàm số f liên tục tại x nên 2 x 12 a x 2 0 0 0
Từ (1) và (2) suy ra x 2 và a 8 2 . 0
Vậy S a x 2 1 4 2 . 0 Câu 25.
f x f 2
Do hàm số y f x có đạo hàm tại điểm x 2 suy ra lim f 2 . 0 x2 x 2 Ta có
2 f x xf 2
2 f x 2 f 2 2 f 2 xf 2
2 f x f 2
f 2 x 2 I lim I lim I lim lim x2 x2 x2 x2 x 2 x 2 x 2 x 2
I 2 f 2 f 2 . Câu 26. n 1 3x 1 f x f 0
Đặt f x n x f 3 1 3 lim lim 0 . x0 x0 x x n
Dạng 4. Tiếp tuyến của đồ thị hàm số 1 – B 2 – D 3 – B 4 – A 5 – B 6 – A 7 – B 8 – A 9 – C 10 – A 11 – A 12 – C 13 – A 14 – B 15 – D 16 – A 17 – C 18 – D 19 – C 20 – C TOANMATH.com Trang 51 21 – A 22 – A 23 – B 24 – A 25 – C 26 – A 27 – C 28 – D 29 – D 30 – A 31 – A 32 – C 33 – B 34 – A 35 – B 36 – A 37 – D 38 – A 39 – B 40 – D 41 – C 42 – B 43 – D 44 – A 45 – A 46 – D 47 – C 48 – D 49 – D 50 – D 51 – C 52 – C 53 – C 54 – D 55 – D 56 – A 57 – C 58 – D
HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT Câu 1. Tập xác định 1 D \ 1 . Ta có y . x 2 1
Phương trình tiếp tuyến cần tìm là y y0.x y0 y x 2 Câu 2.
Gọi M x ;y là tọa độ tiếp điểm. Ta có x 2 y 0 0 0 0 0
y x 2 x 3 2 1
2 x 3x 2 y 3x 3 y2 9 .
Vậy phương trình tiếp tuyến cần tìm là y 9 x 2 0 y 9x 18 Câu 3.
Hoành độ tiếp điểm là nghiệm của phương trình: 3 2
2x 3x 5 x 1 Ta có: 2
y 6x 6x y 1 12 .
Vậy phương trình tiếp tuyến cần tìm là: y 12 x
1 5 12x 7 y 12x 7 Câu 4.
Ta có: y x x m x x m x 2 2 2 3 6 2 1 3 2 1 2 2 3
1 2m 2 2m 2, x
Do đó giá trị lớn nhất của y là 2m 2 , đạt tại x 1 0
Với x 1 thì y 4m 2 0 0
Phương trình tiếp tuyến của C tại M 1;4m 2 là m
d : y 4m 2 2m 2 x
1 y 2m 2 x 2m 4
Theo đề bài ta có : x 2y 4 0 hay 1
: y x 2 2
d 2m 2 2 m 2 . Câu 5. ax b b a b A 0;
1 C : y 1
b 1. Ta có y x 1 1 x 2 1
Hệ số góc của tiếp tuyến với đồ thị tại điểm A là k y0 a b 3
a b a 3 b 2 Câu 6. TOANMATH.com Trang 52 3 2 y
x 18x y2 30; y 2 32 . 2
Tiếp tuyến của đồ thị hàm số tại điểm có hoành độ x 2 có phương trình y 30 x 2 32 hay
y 30x 28 . Câu 7. Ta có: 2 y 3x 6 x m m 1 Với x 1
thì y 2m 1, gọi B 1;2m
1 AB 2;2m 4 0 0
Tiếp tuyến tại B đi qua A nên hệ số góc của tiếp tuyến là k m 2
Mặt khác hệ số góc của tiếp tuyến là k y x 3 x 2 6m x m 1 m 2 0 0 0 0 0 0 1
3 6m m 1 m 2 4 m 2 m . 0 0 0 0 0 2 Câu 8. Ta có: 3
y 4x 4x . Với x 2
thì y 8, y 2 2 4 . 0 0
Phương trình tiếp tuyến của (C) tại M 2; 8 là y 24
x 2 8 y 24 x 40 . Câu 9. Ta có 3 y . x 2 1
Vì tiếp tuyến của đồ thị (C) song song với đường thẳng y 3x 1 nên hệ số góc của tiếp tuyến là k 3 . 3 x 0
Suy ra hoành độ tiếp điểm là nghiệm của phương trình: x 3 2 1 x 2
Trường hợp 1: x 0 , suy ra tung độ của tiếp điểm là y 1 . 0
Phương trình của tiếp tuyến là: y 1 3 x 0 y 3x 1(không thỏa mãn).
Trường hợp 2: x 2
, suy ra tung độ của tiếp điểm là y 5 0
Phương trình của tiếp tuyến là: y 5 3 x 2 y 3x 11 ( thỏa mãn).
Vậy tọa độ tiếp điểm của tiếp tuyến là B 2; 5 Câu 10. Ta có: 2
y 3x 6x; d : x 9y 0 hay 1 y x . 9
Gọi d là tiếp tuyến của (C) vuông góc với d và có tiếp điểm M x ;y 0 0
x 1 y 9
Do d d nên d có hệ số góc k 9 . Do đó y x 9 3x 6x 9 0 2 0 0 0 0
x 3 y 5 0 0 TOANMATH.com Trang 53
+ Phương trình tiếp tuyến tại điểm M 1;9 là: y 9 x
1 9 y 9x . 1
+ Phương trình tiếp tuyến tại điểm M 3;
5 là: y 9x 3 5 y 9x 32. 2 Câu 11. 1 1
d : 3y x 6 0 y
x 2 k 3 d 3 2 Gọi x 4x 3
M x ; y là tọa độ tiếp điểm. Ta có y 0 0 x 22 2
Tiếp tuyến vuông góc với d 1 x x k .k 1 k 3
y x tt d tt 4 3 0 0 3 3 0 k d x 22 0 3 x 0 2 2
4x 16x 15 0 0 0 5 x 0 2 Với 3 3 x
ta có y , suy ra phương trình tiếp tuyến 3 3 y 3 x y 3 x 3 0 2 0 2 2 2 Với 5 7 x
ta có y , suy ra phương trình tiếp tuyến 5 7 y 3 x y 3 x 11 0 2 0 2 2 2 Câu 12. Ta có: 3 y 4 x 2x
Gọi d là tiếp tuyến của (C) vuông góc với 1
: y x 1 và có tiếp điểm là M x ; y 0 0 0 6
Do d nên d có hệ số góc k 6 Khi đó k 6
yx 3 6 4
x 2x 6
x 1 y 4 0 0 0 0 0
Phương trình tiếp tuyến tại M 1;4 là: y 6 x 1 4 y 6 x 10 Câu 13.
Tập xác định của hàm số là D Ta có 2 y 3 x 6x Đặt 3 2
m 2m x , hệ số góc của tiếp tuyến của (C) tại điểm M là 0
k y x 3
x 6x 3 3x 2 2 1
3 với mọi x 0 0 0 0 0
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi x 1 0 Vậy k
3 khi và chỉ khi x 1, từ đó ta có max 0 m 1 3 2 3 2
m 2m 1 m 2m 1 0 m 1 2 m m 1 0 1 5 m 2 TOANMATH.com Trang 54 Suy ra tập 1 5 1 5 S 1; ; 2 2
Khi đó, tổng giá trị các phần tử thuộc S là 1 5 1 5 1 2 2 2 Câu 14. 3 2 2
y x mx 2mx 2018 y 3x 2mx 2m
Hệ số góc của mỗi tiếp tuyến không âm khi và chỉ khi a 3 0 2
y 3x 2mx 2m 0 m 6;0 2
m 6m 0 y Câu 15.
Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số tại điểm có hoành độ m là 2 m 1 y x m 2x m 1 y m 2m 1 0 2 2 2 m 1 m 1 2.1 m 2 2
1 .1 m 2m 1 4 m 1 4 m 1
Do đó d I,d 2 2 m 4 1 4 m 4 2 1 2 4 m 4 1
Dấu bằng xảy ra khi m 4 1 4 m 1 2 Câu 16.
Phương trình tiếp tuyến tại điểm có hoành độ 5 3 m
x m là y x m 2 m 2 m 2
Để tiếp tuyến đó cách đều 2 điểm A 1 ; 2
, B1;0 thì có 2 khả năng 5 0 2
+) Tiếp tuyến đó song song với AB k k (vô nghiệm). TT AB
m 22 1 1
+) Tiếp tuyến đó đi qua trung điểm của AB 2 0 5 1 1 3 m m m 2 m 2 1 2 2 m 2
Vậy tiếp tuyến cần tìm là y 5x 1 Câu 17. Ta có: 2
y mx 2 m
1 x 4 3m
Yêu cầu bài toán tương đương với phương trình 1 y .
1 có đúng hai nghiệm dương phân biệt hay 2 phương trình 2
mx m 2 2
1 x 4 3m 2 mx 2 m
1 x 2 3m 0 có hai nghiệm dương phân biệt. TOANMATH.com Trang 55 m 0 2
4m 4m 1 0 1 m 2 1 m 0 2 S 0 1 2 m m 2 3 2 3m P 0 m Vậy 1 1 2 0; ;
là những giá trị cần tìm. 2 2 3 Câu 18. x x m 1 2
Phương trình hoành độ giao điểm: x 1 2
x m 2x 2mx 1 m 0. Theo Vi – ét 1 m 2x 1 x x 1 2 2 y 1 k k 1 1 1 1 2x 2 1 2 1 2x 2 1 2x 2 1 4x x 2 2 2 x x 1 2 2m 2m 1 1 2 1 2 1 2 Câu 19. 5 y x 22 Gọi 2m 1 5 2m 1 M ; m
. Phương trình tiếp tuyến tại M: y x m d 2 m 2 m 2 m 2 A d 2 2m 2m 2 Ox A ;0 5 B d 2 2m 2m 2
Oy B 0; m 22 2 2 2 m m m m m m 2 2 2 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2
2 m m 1 S O . A OB OAB 2 2 5 m 22 5 m 22 5 m 2 2
m m 1 1 2 m 1 m 2 S OAB 2 5 m m 1 m 3 1 m 2
Vậy tìm được hai điểm M thỏa yêu cầu bài toán. Câu 20. Ta có y 2
x f x x f x 2 . 4 3 2 . 4
3 x .4. f 4x 3 Vì 2
, vuông góc nhau nên f 1 .2 f 1 4 f 1 1
4 f 1 2. f 1 . f 1 1 0 1 2
Để tồn tại f 2 1 f
1 4 0 f 1 2 TOANMATH.com Trang 56 Câu 21.
Đường thẳng : x y 1 0 có vectơ pháp tuyến là: n 1;1 1
Gọi d : y kx m là tiếp tuyến cần tìm d có vectơ pháp tuyến là n k;1 1 n .n Theo giả thiết, ta có: 4 n n 4 1 2 4 cos cos , 1 2 41 41 n . n 41 1 2 k 9 2 2
41 k 1 4 2. k 1 9k 82k 9 0 1 k 9
+) Với k 9 thì d : y 9x m 3 2
x 6x 9x 9x m 1
d tiếp xúc với (C) khi hệ có nghiệm. 2
3x 12x 9 9 2
x 0 m 0 y 9x Ta có: 2 2
3x 12x 0
x 4 m 3
2 y 9x 32 +) Với 1 k thì 1 d : y x m 9 9 1 3 2
x 6x 9x x m 3
d tiếp xúc với (C) khi hệ 9 có nghiệm 1 2
3x 12x 9 4 9 Ta có: 4 18 2 21 2
27x 108x 80 0 x 9
Vậy có hai tiếp tuyến thỏa mãn yêu cầu bài toán có phương trình là: y 9x; y 9x 32 Câu 22. 2 2 7 7 7 7 2
y 3x 4x m 1 3 x
m m y m y m khi 2 x . 3 3 3 3 3 3 7
Theo bài toán ta có: y m
1 1 m 10 1 1 3 3 Câu 23.
f x f 2x .f x f x.2x.f 2x Ta có y f T x 2 x 2 f 2x
Từ giả thiết ta có f 1 1 0 và T 1 3
, f x 0, x Do đó 10 f 10 2 1 3 f 1 f 1 3 Câu 24. TOANMATH.com Trang 57
Phương trình hoành độ giao điểm của (C) và d: x 1 y 2 3
x 3x k x
1 2 x 1 2
x x 2 k 0 2
x x 2 k 0 1
d cắt (C) tại ba điểm phân biệt khi và chỉ khi phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt khác – 1. 9 0 1 k g 4 1 0 k 0
Khi đó, d cắt (C) tại M 1
;2,N x ;y ,P x ;y với x , x là nghiệm của (1). 1 1 2 2 1 2
S x x 1 Theo định lý Vi – ét: 1 2
P x x k 2 1 2
Tiếp tuyến tại N và P vuông góc với nhau y x .y x 1 2 3x 3 2 3x 3 1 1 2 1 2 2 2 9x x 9 x x 9 1 9P 18P 9S 9 1 1 2 2 2 1 2 2 2 3 2 3 2
9k 18k 1 0 k 3
Vậy tích các phần tử trong S là 1 . 9 Câu 25. Giả sử 2a 4 A ; a . Ta có y a 2 x 22 8 a a a 2
Phương trình tiếp tuyến của (C) tại A: 4 4 2 x y 0 d , A d 2 2 a 2
a 2 a 2 a 24 16
Do tính đối xứng nên A, B thuộc hai nhánh khác nhau, không mất tính tổng quát giả sử x a 2 A Đặt 8t
t a 2 t 0 . Khi đó d , A d 4 t 16 Xét 8t f t
t 0, từ bảng biến thiên ta có max f t f 2 4 t 16 t 0
Vậy khoảng cách từ I đến tiếp tuyến tại A lớn nhất khi a 0 hay A0;0
Do tính đối xứng nên B 4; 4 . Vậy AB 4 2 . Câu 26. f x 3
Đặt h x
. Giả sử f 1 g 1 h 1 k . g x 3 TOANMATH.com Trang 58
f x g x 3 g x f x 3 k g 1 f 1 g 1 f 1 Ta có: h x g x k 1 2 3 g 2 1 3 g 2 1 3 2 g 1 5g 1 f
1 9 0 . Tồn tại g
f f 11 1 11 4 1 0 1 4 Câu 27.
Phương trình tiếp tuyến tại điểm 1 1
x là y y x x x y x x x 0 0 0 2 0 0 x 1 x 1 0 0
Tọa độ giao điểm của tiếp tuyến với các trục tọa độ là x A 2x 1;0 2 1 0 , B 0; 0 x 2 1 0 1 2x 1 0 2 Suy ra 3 3 S . x OAB 2 ; 4 2 x 1 4 4 0 2 0 Câu 28.
d : 2x y 3 0 y 2x 3 k 2, y m x m y m x d 2 5 4 1 4 2 3 1 4
Hệ số góc của tiếp tuyến với đồ thị hàm số y 2m 5 4 1 x m
tại điểm có hoành độ x 1 là 4
k y m 3 1 4 2 1 1 4 2m 1 tt
Ta có k k m m tt d 9 . 1 8 2 1 1 16 Câu 29. Tập xác định: 1 D 3
\ . Ta có y 2 2x 32
Tiếp tuyến d : y kx m cắt Ox, Oy lần lượt tại hai điểm A, B nên m 0,k 0 Do m
A Ox nên A ;0
, B Oy nên B 0;m . k m 1 k 1
Do tam giác OAB cân tại gốc tọa độ O nên 2 OA OB m m 1 0 2 k k k 1 1
x 1 y 1 Do 1 k
1 2x 3 1 2 0 2 0 0
nên k 1 . Suy ra: 2x 3 0 2 2x 3
x 2 y 0 0 0 0 0
+ Phương trình tiếp tuyến của (C) tại M 1
;1 là: y x
1 1 y x (loại) 1
+ Phương trình tiếp tuyến của (C) tại M 2;
0 là: y x 2 y x 2 2
Khi đó: k m 1 2 3 Câu 30. TOANMATH.com Trang 59 f 2 3
Phương trình tiếp tuyến của C tại A là y f 2 x 2 f 2 3x 4 1 f 2 10
Phương trình tiếp tuyến của C tại B là 1 f 10
y f f f x f f f f x f 2 2 . 2 2 2 2 . 10 2
10 6x 13 f 10 25
Phương trình tiếp tuyến của C tại C là y 12. f 10. x 2 f 10 24. x 2 25 24x 23. 3 Câu 31. Gọi M 2
x ; x 2x 3 là tiếp điểm. 0 0 0
Phương trình tiếp tuyến của (C) tại M có dạng là: x 1 2 0
y x 2x 3 x x 0 0 0 2 x 2x 3 0 0 x 1 3 x 0 0 y .x 2 2 x 2x 3 x 2x 3 0 0 0 0
Vì tiếp tuyến của (C) tại M đi qua điểm A1;a nên ta có: a 0 x 1 3 x 2 0 0 2 a
a x 2x 3 2 0 0 2 a x x x x x x 2 2 2 2
x 2x 3 4 2 3 2 3 2 3 0 0 0 0 0 0 0 0 a 0 2 2 2
a x 2ax 3a 4 0 * 0 0
Vì qua A kẻ được đúng hai tiếp tuyến đến (C) nên hệ phương trình (*) phải có hai nghiệm phân biệt a 0 a 0 a 0 15 0 a 4 2 2 15 15 3
a 5a 0 3 a 5 0 a 3 3 3
Vì a nên a 1. Câu 32.
Nhận xét: hàm số đã cho là hàm số chẵn và có đạo hàm trên .
Việc chứng minh hàm số có đạo hàm trên , ta chỉ cần chứng minh hàm số có đạo hàm tại x 0 . Thật vậy, ta có:
y x y 0 3 2 2 2 x 3x x x 3x lim lim lim
lim x x 3x 0 nên hàm số có đạo hàm tại x 0 x0 x0 x0 x0 x 0 x x
Vì hàm số đã cho là hàm số chẵn nên đồ thị (C) của nó đối xứng qua Oy. Do đó từ điểm A trên trục Oy
nếu kẻ được một tiếp tuyến d đến (C) thì ảnh của d qua phép đối xứng trục Oy cũng là một tiếp tuyến của
(C). Vậy để qua điểm A trên trục Oy có thể kẻ đến (C) đúng ba tiếp tuyến thì điều kiện cần và đủ là có TOANMATH.com Trang 60
một tiếp tuyến vuông góc với trục tung và một tiếp tuyến với nhánh phải của đồ thị (C), tức là phần đồ thị
của hàm số y f x 3 2
x 3x 1, với x 0 .
Gọi M 0;m thuộc Oy và là tiếp tuyến qua M 0;m có hệ số góc k. Ta có: : y kx m 3 2
x 3x 1 kx m
Điều kiện tiếp xúc là 2 3
x 6x k Suy ra: 3 x 2
x x 2
x x m m 3 x 2 3 1 3 6 2 3x 1*
Yêu cầu đề bài tương đương phương trình (*) có đúng một nghiệm x 0 và một nghiệm x 0 .
Phương trình (*) có nghiệm x 0 nên m 1. x 0
Thử lại, với m 1 thì (*) trở thành: 3 2
2x 3x 0 3 (đúng). x 2 Vậy m 1 Câu 33. Gọi A 3 2
x ; x 3x 1 , B 3 2
x ; x 3x 1 với x x 1 2 1 1 1 2 2 2
Do tiếp tuyến tại A, B song song với nhau nên chúng có cùng hệ số góc k. Khi đó phương trình 2
3x 6x k 0 có hai nghiệm phân biệt 9 3k 0 k 3 * AB x x x x 3
x x 2 x x 1
x x x x 3x 3x 2 2 2 2 3 3 2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 1 1 2 2 1 2
32 x x 4x x 1 x x x x 3x x 2 2 2 1 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 4 k 3 9 k 6 Với k
x x 2 và x x nên 1 32 . k 9 2
k 9 0 k 9 (thỏa 1 2 1 2 3 3 9 mãn (*))
x 1 A1;3 Khi đó 2
3x 6x 9 0 x B AB : x y 2 0 3 3;1
Do đó đường thẳng AB đi qua điểm N 4;2 . Câu 34.
Phương trình tiếp tuyến của elip tại điểm x ; y là y y x . x x y 1 0 0 0 0 0 2 2 2
Từ phương trình elip x y 2x 2 . y y b x
1, đạo hàm hai vế ta được 0 y 2 2 a b 2 2 2 a b a y yx 2 b x0 * 0 2 a y0
Khi đó thế (*) vào (1) ta được phương trình tiếp tuyến như sau: TOANMATH.com Trang 61 2 2 2 y b x x.x . y y x y x.x . y y 0 x x y a y b x b x.x a . y y 1 2
0 2 2 2 2 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 2 2 2 2 a y a b a b a b 0 2 2 Do x y
x ; y thuộc elip nên 0 0 1 0 0 2 2 a b Câu 35.
Dễ thấy đồ thị hàm số (P) có hệ số a 1 0 và (P) cắt Ox tại các điểm có hoành độ
x m 1 m 2 x 1 2
Do đó yêu cầu đề bài 3 m 1 m 4 . Câu 36. Gọi 3
M x ; y C . Phương trình tiếp tuyến tại M: y x x y 2 0 0 0 2x 1 0 0 2
Gọi A, B là giao điểm của tiếp tuyến với trục hoành và trục tung 2x 4x 1 0 0 y B 2x 2 1 0 2
Từ đó trọng tâm G của y 2n 4n 1 OAB có tung độ B 0 0 y G 3 32n 2 1 0 2 Vì 2x 4x 1 G d nên 0 0 m 32x 2 1 2 1 0 2 2x 4x 1 6x 2x 1 6x 0 0 0 0 2 2 2 Mặt khác: 0 2x 1 1 2 1 2x 2 1 2x 2 1 0 0 0
Do đó để tồn tại ít nhất một điểm M thỏa mãn bài toán thì 1 1 2m 1 m 3 3
Vậy giá trị nhỏ nhất của m là 1 3 Câu 37.
Ta có M 0;1 m là giao điểm của C với trục tung 2
y 3x m y0 m m
Phương trình tiếp tuyến với C tại điểm M là y mx 1 m m
Gọi A, B lần lượt là giao điểm của tiếp tuyến này với trục hoành và trục tung, ta có tọa độ 1 m A ;0 và m
B 0;1 m .
Nếu m 0 thì tiếp tuyến song song với Ox nên loại khả năng này. Nếu m 0 ta có: 1 1 1 m m2 1 m 9 4 5 S 8 O . A OB 8 1 m 8 16 OAB 2 2 m m
m 7 4 3
Vậy có 4 giá trị cần tìm. TOANMATH.com Trang 62 Câu 38.
Giả sử tiếp tuyến (d) của (C) tại M x ;y C cắt Ox tại A, Oy tại B sao cho OA 4OB 0 0 Do OB
OAB vuông tại O nên 1 tan A
Hệ số góc của (d) bằng 1 hoặc 1 OA 4 4 4 3 x 1 y 0 0 1 1 1 2
Hệ số góc của (d) là y x 0 0 x 2 1 x 2 1 4 5 0 0 x 3 y 0 0 2 1
y x 3 1 5 1 y x
Khi đó có 2 tiếp tuyến thỏa mãn là: 4 2 4 4 1
y x 5 1 13 3 y x 4 2 4 4 Câu 39.
Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số y f x tại điểm có hoành độ x 1 là:
y f 1 x 1 f 1 Từ giả thiết ta có: 2 f x 3 1 3
9x f 1 x 1 f 1 0
Với x 0 thay vào (1) ta được: 2 f 3 1 f 1 f 1 1
Lấy đạo hàm theo x hai vế của (1) ta được f x f x 2 6 1 3 . 1 3
9 3 f 1 x. f 1 x (2)
Với x 0 thay vào (2) ta được: f f 2 6 1 . 1 9 3 f 1 . f 1 (3)
Trường hợp 1: Với f
1 0 thay vào (3) ta được: 9 0 (vô lý).
Trường hợp 2: Với f 1 1
thay vào (3) ta được: 6 f
1 9 3 f 1 f 1 1
Suy ra phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số y f x tại điểm có hoành độ x 1 là
y f 1 x 1 f 1 x 1 1 x
Vậy y x Câu 40. Ta có 1
M a b C 2a 1 ; b . Lại có y
nên tiếp tuyến d tại M có hệ số góc là a 1 x 2 1 1 k . a 2 1 TOANMATH.com Trang 63
Đường thẳng IM có một vectơ chỉ phương là 1 IM a 1;
nên có một vectơ pháp tuyến là a 1
n a 2 1; 1 1
Do đó đường thẳng IM có hệ số góc là 1 k a 2 1 a 2 1 1 1 a 1 1 a 2
Để d IM thì k.k 1 . 1
a 1 1 2 2 4
a 1 a 1 a 1 1 a 0
Mà a 0 , nên a 2 và b 3. Do đó a b 5 Câu 41. Ta có 2
y x 2mx 2m 3
Đường thẳng d x y d 1 : 2 6 0 : y
x 3 có hệ số góc 1 k 2 2
Gọi M x ;y C . Tiếp tuyến của (C) tại M vuông góc với d nên y .k 1 y 2 0 0 x x 0 0 2 2
x 2mx 2m 3 2 x 2mx 2m 5 0 * 0 0 0 0
Yêu cầu bài toán (*) có hai nghiệm trái dấu 5
2m 5 0 m 2
Vì m nguyên dương nên m 1; 2 . Câu 42.
f 2 g 2 g 2 f 2
Theo đề bài ta có k k f 2 g 2 .k 1 2 3 2 g 2
Theo đề bài ta có k k 2k 0 nên ta có phương trình 1 2 3
f 2 g
2 f 2 1 2
f 2 g 2 2g 2 2 f 2 0 2 g 2 2
Do g 2 là một giá trị thuộc tập giá trị của hàm số nên phương trình 2
g 2 2g 2 2 f 2 0 có
nghiệm f f 1 0 1 2 2 0 2 2 Câu 43.
Hàm số xác định với mọi 4
x 1 . Ta có: y x 2 1
Gọi M x ;y là tiếp điểm, suy ra phương trình tiếp tuyến của C : y y x x x y 0 0 0 0 0
Vì tiếp tuyến tạo với hai trục tọa độ một tam giác vuông cân nên tiếp tuyến phải vuông góc với một trong
hai đường phân giác y x , do đó hệ số góc của tiếp tuyến bằng 1
hay yx 1 . 0 TOANMATH.com Trang 64
Mà y 0, x 1 nên ta có y 4 x 1 1 x 1 , x 3 0 x 1 0 2 0 0 x 1
y 0 : y x 1 0 0
x 3 y 4 : y x 7 0 0 Câu 44.
Ta có h x f 2 x và h x 0 f 2 x 0
x xg x x 12 12 1 2 0
(Vì g x 0, x ) x 1
Từ đó ta có bảng xét dấu của h x
Chú ý rằng đạo hàm của hàm số h x tại điểm x là hệ số góc của tiếp tuyến với đồ thị tại đó và chính 0 bằng tan . 0 Câu 45.
Vì M d : 2x y 1 0 nên M ;2 m m 1 .
Tiếp tuyến của (C) qua M có phương trình dạng y k x m 2m 1.
x 3 k
x m 2m 1 1 x 1
Từ điểm M kẻ được duy nhất một tiếp tuyến tới (C) khi và chỉ khi hệ có 4 k 2 2 x 1 nghiệm duy nhất.
Thay (2) vào (1), ta được: x 3 4
x m 2m 1 x 3x 1 4
x m 2m 1 x 2 1 , x 1 2 x 1 x 1
Lần lượt thử từng phương án:
Với m 1 thì phương trình trên trở thành 2
2x 4x 2 0 có nghiệm duy nhất là x 1 . Vậy m 1 M 1 ; 1 Câu 46. Ta có 3 y
. Gọi M x ; y là tiếp điểm. 0 0 x 2 1 TOANMATH.com Trang 65
Phương trình tiếp tuyến có dạng: 3 2x 1 y x x 2 0 0 x 1 x 1 0 0 y 0
Ox A : 3 2x 1 x x 0 2 0 0 x 1 x 1 0 0 2 Suy ra 2x 2x 1 0 0 A ;0 3 x 0
Oy B : 3x 2x 1 0 0 y x 2 1 x 1 0 0 2 Suy ra: 2x 2x 1 0 0 B 0; x 2 1 0 2 2 Diện tích tam giác OAB: 1 1 2x 2x 1 0 0 S O . A OB 2 6 x 1 0 2 2 Suy ra 1 2x 2x 1 0 0 S 1 OAB 6 x 1 0 1 2 2 x 0, x 0 0 2x 2x 1 x 1 2x x 0 0 0 0 0 0 2 2 2
2x 2x 1 x 1
2x 3x 2 0 1 0 0 0 0 0 x , x 2 0 0 2
Từ đó ta tìm được các tiếp tuyến là: 4 2
y 3x 1, y 3x 11, y 12x 2, y x 3 3 Câu 47.
Ta có: g x f 2x
1 2x. f 2x 1 g 1 f 1 2 f 1
d có hệ số góc là f 1 1
d có hệ số góc là g 1 f 1 2 f 1 2
Mà d d f 1 .g 1 1 f 1 . f 1 2 f 2 1 1
2 f 1 f 1 . f 1 1 0 1 2
Để tồn tại f 2 1 f
1 8 0 f 1 2 2 Câu 48.
f 2 .g 2 f 2 .g 2
k .g 2 k . f 2 1 2
Ta có: k f 2 , k g 2 ;k 1 2
3 2 g 2 2 g 2
Mà k k 2k 0 nên ta có: 1 2 3 TOANMATH.com Trang 66
2k .g 2 2k . f 2 1 1 1 1 k f g g g g 2 2 2 2 . 2 2 3 3 2 1 3 2 2 2 2 2 Câu 49. Ta có: 2
y 3x 2 m 1 x
Xét phương trình hoành độ giao điểm giữa (C) và d là 3
x m 2
1 x 2m 1 x m 1 3
x m 2
1 x x m 0* A ;
a a m 1 Gọi B ;
b b m
1 là tọa độ giao điểm giữa (C), d trong đó a, b, c đôi một khác nhau.
C ;ccm 1
Theo đề bài ta có f a f b f c 2 2 2 19
3 a b c 2m
1 a b c 19
a b c2 3
2ab bc ca 2m
1 a b c 19
a b c m 1 Mặt khác từ (*)
ab bc ca 1
Do đó ta có m 2 m 2 m 2 3 1 2 2 1 19 1
13 m 13 1
Vậy tổng giá trị m m 2 . 1 2 Câu 50. Ta có: 2
y 3x 2mx m . Gọi M x ; y C suy ra hệ số góc của tiếp tuyến của (C) tại M có hệ số 0 0 2 2 2
góc là k y x m m m 3m 2
3x 2mx m 3 x m 0 0 0 0 3 3 3
Để mọi đường thẳng tiếp xúc với (C) đều có hệ số góc dương thì: 2 2 m 3m m 3m 0 0 3 m 0 3 3
Tập các giá trị nguyên của m là: T 2; 1 .
Vậy tổng các phần tử của T là: -3. Câu 51.
Phương trình hoành độ giao điểm của đồ thị hàm số 2 x 2mx m C : y và trục hoành là x m 2 2
x 2mx m
x 2mx m 0* 0 x m x m TOANMATH.com Trang 67 2 Đồ thị hàm số x 2mx m y
cắt trục Ox tại hai điểm phân biệt phương trình (*) có hai nghiệm x m m 0 2
m m 0 phân biệt khác m 1 m 2 3
m m 0 1 m 3
Gọi M x ;y là giao điểm của đồ thị (C) với trục hoành thì 2
y x 2mx m 0 và hệ số góc của tiếp 0 0 0 0 0
tuyến với (C) tại M là:
2x 2mx 1 2x 2mx m 0 0 0 0
k y x 2x 2m 0 0 x m2 x m 0 0
Vậy hệ số góc của hai tiếp tuyến với (C) tại hai giao điểm với trục hoành là 2x 2m 2x 2m 1 2 k , k 1 2 x m x m 1 2
Hai tiếp tuyến này vuông góc 2x 2m 2x 2m 1 2
k .k 1 1 1 2 x m x m 1 2
4 x x m x x 2
m x x m x x 2 m ** 1 2 1 2 1 2 1 2 x x m m 0 Ta lại có 1 2 , do đó (**) 2
m 5m 0 . Nhận m 5 .
x x 2m m 5 1 2 Câu 52.
Do y f x có đồ thị cắt trục hoành tại bốn điểm phân biệt có hoành độ x , x , x , x nên 1 2 3 4
f x a x x x x x x
x x , a 0 1 2 3 4
f x ax x x x x x ax x x x x x 2 3 4 1 3 4
a x x x x x x a x x x x x x 1 2 4 1 2 3
Hệ số góc tiếp tuyến của đồ thị (C) tại A là k f x a x x x x x x 1 1
1 1 2 1 3 1 4
Ta có y f x 3 2
4ax 3bx 2cx d f x 3 2
4ax 3bx 2cx d 2 1 1 1 1
Từ (1) và (2) ta suy ra k f x 3 2
4ax 3bx 2cx d 1 1 1 1 1
Hệ số góc tiếp tuyến của đồ thị (C) tại B là k f x a x x x x x x 3 2ad 2 2 2 1 2 3 2 4
Do hai tiếp tuyến của (C) tại A, B vuông góc với nhau nên
k .k 1 12 ad 2 1 3 2 6 1 a d 1 2 12
Ta có: f x a x x x x x x 2ad f x 2 1 3 2 6 4a d 3 3 1 3 2 3 4 3 3
f x a x x x x x x 6ad f x 2 3 2 6 36a d 3 4 4 1 4 2 4 3 4 TOANMATH.com Trang 68
Vậy S 3 f x 2 f x 2 4 3 4 Câu 53. Ta có: f x 2
x f x 3 1 2 1 1 f
x f
x f x 2 4 1 2 . 1 2 1 3 1 . f 1 x2 Cho x 0 f 2 3
f f 1 0 1 1 1 0 f 1 1
f f f 2 2 4. 1 . 1 1 3 1 . f 1 Ta thấy f
1 0 không thỏa mãn, với f f 1 1 1 1 7
Phương trình tiếp tuyến là: 1 6 y x 7 7 Câu 54.
Từ giả thiết f x f x 2 2 2 1 2 12x , x (*)
2 f 0 f 1 0 f 0 1 Chọn 1 x 0, x ta được 2 2 f
1 f 0 3 f 1 2
Lấy đạo hàm hai vế (*) ta được 4. f 2x 2. f 1 2x 24x, x 4 f
02 f 1 0 f 0 2 Chọn 1 x 0, x ta được 2 4 f
12 f 0 12 f 1 4
Phương trình tiếp tuyến cần tìm là y 4 x 1 2 4x 2 Câu 55.
Từ giả thiết f x 2
x f x 3 1 2 1 3 , x (*) f 1 0
Chọn x 0 ta được 2 f 3 1 f 1 f 1 1
Lấy đạo hàm hai vế (*) ta được f x
f x 2 2. 1 2 .2. 1 2
1 3. f 13x. 3. f 13x, x
Chọn x 0 ta được f f 2 4. 1 . 1 1 9 f 1 . f 1 . f 1 0 vô lý. Suy ra f 1 1 và f 1 1 . 13 TOANMATH.com Trang 69
Phương trình tiếp tuyến cần tìm là 1 y x x 12 1 1 13 13 13 Câu 56. f 2 0 2 3 Từ f x 2 f x 3 2 2 10x
(*), cho x 0 ta có f 2 f 2 0 f 2 1
Đạo hàm hai vế của (*) ta được f x f x f x 2 2 2 . 2 3 2 . f x 2 10 Cho 2 x 0 ta được 2
f 2. f 2 3. f 2 . f 2 10
f 2. f 2.3f 2 2 10 (**).
Nếu f 2 0 thì (**) vô lý. Nếu f 2 1
, khi đó (**) trở thành f 2. 3
2 10 f 2 2
Phương trình tiếp tuyến y 2 x 2 1 y 2x 5. Câu 57.
Đường tròn x y 2 2 : 1
4 có tâm I 0;
1 , bán kính R 2 .
Ta có A m 3 1;1
; y 4x 4mx y 1 4 4m
Suy ra phương trình : y 4 4m x 1 1 m
Dễ thấy luôn đi qua điểm cố định 3 F ;0
và điểm F nằm trong đường tròn 4
Giả sử cắt tại M, N. Thế thì ta có: 2 2 MN
R d I 2 2 ;
2 4 d I;
Do đó MN nhỏ nhất d I; lớn nhất d I; IF IF .
Khi đó đường có 1 vectơ chỉ phương 3 u IF ; 1 ; u
1;4 4m nên ta có: 4 3 u n m 13 . 0 1. 4 4 0 m . 4 16 Câu 58.
Từ giả thiết f x f x 3 2 2 2 1 2
4x x , x * . TOANMATH.com Trang 70
f f f 1 2 0 1 0 0 Chọn 1 12 x 0, x ta được 1 2 2 f 1 f 0 f 1 1 4 6
Lấy đạo hàm hai vế (*) ta được f x f x 2 4. 2 2. 1 2
12x 2x, x 1 4 f
02 f f 0 1 0 Chọn 1 3 x 0, x ta được 2 4 f
12 f 0 2 f 2 1 3
Suy ra phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số y f x tại điểm có hoành độ bằng 1 và bằng 0 lần lượt là 2 1 y x và 1 1 y x . 3 2 3 12 Do đó 2 1 1 1 a ;b ;a ;b . 1 1 3 2 3 12 Vậy 2a 5b 46 . 3b 2a 5 1 1 TOANMATH.com Trang 71