Bài tập cực trị của hàm số – Diệp Tuân Toán 12

Trung Tâm Luyện Thi Đại Học Amsterdam Chương I-Bài 2. Cực trị hàm số

85

Lớp Toán Thầy-Diệp Tuân Tel: 0935.660.880

A. LÝ THUYẾT.

1. Khái niệm cực trị hàm số :

Giả sử hàm số xác định trên tập hợp

 

DD

và

0

xD



0

x

được gọi là một điểm cực đại của hàm số

f

nếu tồn tại một khoảng

 

;ab

chứa điểm

0

x

sao cho:

 

   

00

;

( ) ( ) ; \

a b D

f x f x x a b x









  





.

Khi đó

 

0

fx

được gọi là giá trị cực đại của hàm số

f

.



0

x

được gọi là một điểm cực tiểu của hàm số

f

nếu tồn tại một khoảng

 

;ab

chứa điểm

0

x

sao cho:

 

   

00

;

( ) ( ) ; \

a b D

f x f x x a b x









  





.

Khi đó

 

0

fx

được gọi là giá trị cực tiểu của hàm số

f

.

Giá trị cực đại và giá trị cực tiểu được gọi chung là cực trị

Nếu

0

x

là một điểm cực trị của hàm số

f

thì người ta nói rằng hàm số

f

đạt cực trị tại điểm

0

x

.

 Điểm cực đại, cực tiểu gọi chung là điểm cực trị của hàm số



 

0

fx

là giá trị cực trị (hay cực trị ) của hàm số.

Như vậy : Điểm cực trị phải là một điểm trong của tập hợp

D

``Chú ý.

 Giá trị cực đại (cực tiểu)

 

0

fx

của hàm số

f

chưa hẳn đã là GTLN (GTNN) của hàm số

f

trên tập

xác định

D

mà

 

0

fx

chỉ là GTLN (GTNN) của hàm số

f

trên khoảng

 

; a b D

và

 

;ab

chứa

điểm

0

.x

 Nếu

 

fx



không đổi dấu trên tập xác định

D

của hàm số

f

thì hàm số

f

không có cực trị .

2. Điều kiện cần để hàm số đạt cực trị:

2.1. Định lý 1: Giả sử hàm số

f

đạt cực trị tại điểm

0

x

.

Khi đó, nếu

f

có đạo hàm tại điểm

0

x

thì

 

0

'0fx

.

Chú ý :

Đạo hàm

'f

có thể triệt tiêu tại điểm

0

x

nhưng hàm số

f

không đạt cực trị tại điểm

0

x

.

Hàm số có thể đạt cực trị tại một điểm mà tại đó hàm số không có đạo hàm.

Hàm số chỉ có thể đạt cực trị tại một điểm mà tại đó đạo hàm của hàm số bằng

0,

hoặc tại

đó hàm số không có đạo hàm .

§BI 2. CỰC TRỊ CỦA HÀM SỐ

Trung Tâm Luyện Thi Đại Học Amsterdam Chương I-Bài 2. Cực trị hàm số

86

Lớp Toán Thầy-Diệp Tuân Tel: 0935.660.880

3. Điều kiện đủ để hàm số đạt cực trị:

Định lý 2: Giả sử hàm số

f

có đạo hàm cấp một trên khoảng

 

;ab

chứa điểm

0

x

,

 

0

'0fx

và

f

có đạo hàm cấp hai khác

0

tại điểm

0

x

.

Nếu

 

0

'' 0fx

thì hàm số

f

đạt cực đại tại điểm

0

x

.

Nếu

 

0

'' 0fx

thì hàm số

f

đạt cực tiểu tại điểm

0

x

.

Chú ý :

Nếu

0

x

là một điểm cực trị của hàm số

f

thì điểm

00

( ; ( ))x f x

được gọi là

điểm cực trị của đồ

thị

hàm số

f

.

Trong trường hợp

0

'( ) 0fx

không tồn tại hoặc

0

'( ) 0

''( ) 0











fx

thì định lý 3

không dùng được.

B. PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN.

DẠNG 1. Tìm các điểm cực trị của hàm số.

1. Phương pháp.

① Bước 1. Tìm tập xác định của hàm số

.f

② Bước 2. Tính đạo hàm

()



fx

và tìm các điểm

0

x

sao cho

0

()



fx

= 0 (nếu có) và tìm các điểm

0

xD

mà tại đó hàm

f

liên tục nhưng đạo hàm

()



fx

không tồn tại.

③ Bước 3. Vận dụng định lý 2 (lập bảng xét dấu

()



fx

) hay định lý 3( tính

()



fx

) để xác định

điểm cực trị của hàm số.

⋆ Chú ý:

Cho hàm số

()y f x

xác định trên

D

. Điểm

0

x x D

là điểm cực trị của hàm số khi và chỉ khi

hai điều kiện sau đây cùng thảo mãn:

 Tại

0

xx

đạo hàm triệt tiêu hoặc không tồn tại

 Đạo hàm đổi dấu khi

x

đi qua

0

x

.

2. Bài tập minh họa.

Bài tập 1. Tìm cực trị (nếu có) của các hàm số sau:

1).

42

21   y x x

2).

42

68   y x x x

Lời giải.

..........................................................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................................................