Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến tính đơn điệu của hàm số Toán 12
Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến tính đơn điệu của hàm số Toán 12 được sưu tầm và soạn thảo dưới dạng file PDF để gửi tới các bạn học sinh cùng tham khảo, ôn tập đầy đủ kiến thức, chuẩn bị cho các buổi học thật tốt. Mời bạn đọc đón xem!
Chủ đề: Chương 1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số
Môn: Toán 12
Thông tin:
Tác giả:
Preview text:
CÁC DẠNG TOÁN VỀ HÀM ẨN
LIÊN QUAN ĐẾN BÀI TOÁN XÉT
TÍNH ĐƠN ĐIỆU CỦA HÀM SỐ
(chuyên đề gồm 106 trang)
ĐỀ CƯƠNG CÁC DẠNG TOÁN VỀ HÀM ẨN TRONG CHƯƠNG HÀM SỐ
- Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
- Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán tìm cực trị của hàm số
- Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán tìm GTLN, GTNN của hàm số
- Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán tìm tiệm cận của hàm số
- Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán tiếp tuyến của đồ thị hàm số
- Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán giải phương trình, bất phương trình, hệ phương trình.
- Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét sự tương giao của đồ thị hai hàm số.
- Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến phép biến đổi đồ thị
PHẦN A - CÁC DẠNG TOÁN VỀ HÀM ẨN LIÊN QUAN ĐẾN BÀI TOÁN XÉT
TÍNH ĐƠN ĐIỆU CỦA HÀM SỐ
PHẦN 1: Biết đặc điểm của hàm số y = f (x)
Dạng toán 1. Các bài toán về tính đơn điệu của hàm ẩn bậc 2 (dành cho khối 10)
Câu 1: Cho parabol (P) : = ( ) 2
y f x = ax + bx + c , a ≠ 0 biết:(P) đi qua M (4;3) , (P) cắt Ox tại
N(3;0) và Q sao cho IN
∆ Q có diện tích bằng 1 đồng thời hoành độ điểm Q nhỏ hơn 3
. Khi đó hàm số f (2x − )
1 đồng biến trên khoảng nào sau đây A. 1 ; +∞ . B. (0;2) . C. (5;7) . D. ( ;2 −∞ ) . 2 Lời giải Chọn C
Vì (P) đi qua M (4;3) nên 3 =16a + 4b + c (1)
Mặt khác (P) cắt Ox tại N(3;0)suy ra 0 = 9a + 3b + c (2), (P) cắt Ox tại Q nên
Q(t;0), t < 3 +3 b t = −
Theo định lý Viét ta có a 3 c t = a Ta có 1 S ∆ =
với H là hình chiếu của b I ; − − lên trục hoành ∆ IH NQ INQ . 2 2a 4a Do IH ∆ ∆ = − , NQ 1 = 3− t nên S = ⇔ − − = ∆ t INQ 1 .(3 ) 1 4a 2 4a 2 2 ⇔ ( + − t) b c 2 − = ⇔ ( −t) (t 3) 2 − t = ⇔ ( − t)3 8 3 3 3 3 = (3) 2a a a 4 a a
Từ (1) và (2) ta có 7a + b = 3 ⇔ b = 3− 7a suy ra 3− 7a 1 4 + 3 − t t = − ⇔ = a a 3 8 4 − t
Thay vào (3) ta có (3−t)3 ( ) 3 2 =
⇔ 3t − 27t + 73t − 49 = 0 ⇔ t =1 3
Suy ra a =1⇒ b = 4 − ⇒ c = 3 .
Vậy (P) cần tìm là y = f (x) 2 = x − 4x + 3.
Khi đó f ( x − ) = ( x − )2 − ( x − ) 2 2 1 2 1
4 2 1 + 3 = 4x −12x + 8
Hàm số đồng biến trên khoảng 3 ; +∞ . 2
Câu 2: Cho hai hàm số bậc hai y = f (x), y = g(x) thỏa mãn 2
f (x) + 3 f (2 − x) = 4x −10x +10 ;
g(0) = 9; g(1) =10; g( 1)
− = 4 . Biết rằng hai đồ thi hàm số y = f (x), y = g(x) cắt nhau tại hai điểm phân biệt là ,
A B . Đường thẳng d vuông góc với AB tạo với hai trục tọa độ
một tam giác có diện tích bằng 36. Hỏi điểm nào dưới đây thuộc đường thẳng d ? A. M ( 2; − ) 1 B. N ( 1; − 9)
C. P(1;4)
D. Q(3;5) Lời giải Chọn B Gọi hàm số 2
f (x) = ax + bx + c ta có 2
f (x) + 3 f (2 − x) = 4x −10x +10 2 2 2
⇔ ax + bx + c + 3a(2 − x) + b(2 − x) + c = 4x −10x +10 a =1 a =1 2 ⇔ 2
− b −12a = 10 − ⇔ b = 1
− ⇒ f (x) = x − x +1. 12
a 6b 4c 10 + + = c = 1 Gọi hàm số 2
g(x) = mx + nx + p ta có g(0) = 9; g(1) =10; g( 1)
− = 4 ra hệ giải được 2 m = 2
− ;n = 3; p = 9 ⇒ g(x) = 2 − x + 3x + 9.
Khi đó tọa độ hai điểm A, B thỏa mãn hệ phương trình 2 2
y = x − x +1
2y = 2x − 2x + 2 ⇔ ⇒ 3y = x +11 2 2 y = 2 − x + 3x + 9 y = 2 − x + 3x + 9 Do đó đường thẳng AB: 1 11 y = x + ⇒ d : y = 3
− x + k . Đường thẳng d cắt hai trục tọa 3 3 độ tại (0; ); k E k F ;0 k
. Diện tích tam giác OEF là 1 k = 6 ⇔ k = 6 ± 3 2 3
Vậy phương trình đường thẳng d là: d : y = 3 − x + 6, -
y = 3x - 6 . Chọn đáp án B
Câu 3: Biết đồ thị hàm số bậc hai 2
y = ax + bx + c (a ≠ 0) có điểm chung duy nhất với y 2, = − 5
và cắt đường thẳng y = 2 tại hai điểm có hoành độ lần lượt là 1
− và 5. Tính P = a + b + c . A. 1. B. 0 . C. 1 − . D. 2 − . Lời giải Chọn D Gọi (P): 2
y = ax + bx + c,(a ≠ 0). Ta có:
a − b + c = 2 b = 4 − a
+) (P) đi qua hai điểm ( 1 − ;2);(5;2)nên ta có ⇔ 25a 5b c 2 + + = c = 2 − 5a
+) (P) có một điểm chung với đường thẳng y = 2, − 5 nên 2 −∆ b − 4ac 2 = − ⇔ =
⇔ a − a( − a) 2 1 2,5 2,5 16
4 2 5 =10a ⇔ 36a −18a = 0 ⇔ a = . 4a 4a 2 Do đó: 1 b = 2; − c = − . 2
Dạng toán 2. Dạng toán có thể tìm được biểu thức cụ thể của hàm số y = f (x) trong bài toán
không chứa tham số.
Câu 4: Cho hàm số y = f (x) liên tục trên thỏa mãn f ( ) 1 < 0 và f
( x) − x f ( x) 6 4 2
= x + 3x + 2x , x ∀ ∈ .
Hàm số g ( x) = f ( x) 2
+ 2x đồng biến trên khoảng A. (1;3) . B. 1 0; . C. 1 ;1 . D. (1;+∞). 3 3 Lời giải Chọn C Ta có f
( x) − x f
( x) = x + x + x ⇔ ( f ( x))2 6 4 2 − x f (x) 6 4 2 3 2 .
− x − 3x − 2x = 0
Đặt t = f (x) ta được phương trình 2 6 4 2 t − .
x t − x − 3x − 2x = 0
Ta có ∆ = x − (−x − x − x ) = x + x + x = ( x + x)2 2 6 4 2 6 4 2 3 4 3 2 4 12 9 2 3 3
x + 2x + 3x 3 t = = x + 2x f (x) 3 = x + 2x Vậy 2 . Suy ra 3
x − 2x − 3x f ( x) 3 3 t = − − = = −x − x x x 2 Do f ( ) 1 < 0 nên ( ) 3
f x = −x − x . Ta có g (x) 3 2
= −x + x − x ⇒ g (x) 2 1 2 ' = 3
− x + 4x −1 > 0 ⇔ < x <1. 3
Câu 5: Cho đa thức f (x) hệ số thực và thỏa điều kiện f (x) + f ( − x) 2 2 1 = x , x ∀ ∈ . R Hàm số
y = x f (x) 2 3 .
+ x + 4x +1 đồng biến trên A. R \{− } 1 . B. (0;+∞). C. R . D. ( ; −∞ 0). Lời giải Chọn C
Từ giả thiết, thay x bởi x −1 ta được f ( − x) + f (x) = (x − )2 2 1 1 .
2 f (x) + f (1− x) 2 = x Khi đó ta có →3 f (x) 2 = x + 2x −1. 2 f
(1− x)+ f (x) 2 = x − 2x +1 Suy ra 3 2 2
y = x + 3x + 3x +1⇒ y′ = 3x + 6x + 3 ≥ 0, x
∀ ∈ R . Nên hàm số đồng biến trên R .
Câu 6: Cho hàm số f (x) có đạo hàm liên tục trên [ 1; − ] 1 và thỏa f ( ) 1 = 0,
( f ′(x))2 + f (x) 2 4
= 8x +16x −8. Hàm số g (x) = f (x) 1 3
− x − 2x + 3 đồng biến trên 3 khoảng nào? A. ( −1;2 ). B. ( 0;3 ) . C. ( 0;2 ) . D. ( − 2;2 ) . Lời giải Chọn C Chọn ( ) 2
f x = ax + bx + c (a ≠ 0) (lý do: vế phải là hàm đa thức bậc hai).
⇒ f ′(x) = 2ax + b . Ta có:
( f ′(x))2 + f (x) 2 4
= 8x +16x −8 ⇔ ( ax + b)2 + ( 2
ax + bx + c) 2 2 4 = 8x +16x −8 ⇔ ( 2 a + a) 2
x + ( ab + b) 2 2 4 4 4
4 x + b + 4c = 8x +16x −8
Đồng nhất 2 vế ta được: 2 4a + 4a = 8 a =1 a = 2 −
4ab + 4b = 16 ⇔ b = 2 hoặc b = 4 − . 2 b + 4c = 8 − c = 3 − c = 6 − Do f ( )
1 = 0 ⇒ a + b + c = 0 ⇒ a =1, b = 2 và c = 3 − . 1 x = 0 Vậy f (x) 2
= x + 2x − 3 ⇒ g (x) 3 2
= − x + x ⇒ g '(x) 2
= −x + 2x ⇒ g '(x) = 0 ⇔ . 3 x = 2 Ta có bảng biến thiên x −∞ 0 2 +∞ g '(x) − 0 + 0 −
Vậy hàm số đồng biến trên khoảng ( 0;2 ) . Câu 7: Cho hàm số = ( ) 3 2
y f x = ax + bx + cx + d có đồ thị như hình bên. Đặt
g (x) = f ( 2x + x + 2). Chọn khẳng định đúng trong các khẳng định sau y 4 O 2 x
A. g (x) nghịch biến trên khoảng (0;2) .
B. g (x) đồng biến trên khoảng ( 1; − 0) .
C. g (x) nghịch biến trên khoảng 1 − ;0
. D. g (x) đồng biến trên khoảng ( ; −∞ − ) 1 . 2 Lời giải Chọn C Hàm số = ( ) 3 2
y f x = ax + bx + cx + d ; f ′(x) 2
= 3ax + 2bx + c , có đồ thị như hình vẽ.
Do đó x = 0 ⇒ d = 4 ; x = 2 ⇒ 8a + 4b + 2c + d = 0; f ′(2) = 0 ⇒12a + 4b + c = 0 ;
f ′(0) = 0 ⇒ c = 0. Tìm được a =1;b = 3
− ;c = 0;d = 4 và hàm số 3 2
y = x − 3x + 4. 3
Ta có g (x) = f ( 2x + x + 2) = ( 2x + x + ) − ( 2 2 3 x + x + 2) + 4 ⇒ g (x) 3 = (2x + ) 2
1 x + x + 2 − 3(2x + ) 1 = 3(2x + ) 1 2 1 x + x + 2 − 1 ′ ; 2 2 1 x = − 2
g′(x) = 0 ⇔ x = 1 . x = 2 −
Bảng xét dấu của hàm y = g (x) : x −∞ 2 − 1/ − 2 1 +∞ y′ − 0 + 0 − 0 + +∞ 7 7 −10 +∞ y 8 4 4
Vậy y = g (x) nghịch biến trên khoảng 1 − ;0 . 2
Câu 8: Cho hàm số y = f (x) liên tục trên có f ( 2
− ) < 0 . Đồ thị hàm số y = f '(x) như hình vẽ
Khẳng định nào sau đây đúng?
A. Hàm số y = f ( 2
1− x ) nghịch biến trên ( ; −∞ 2 − ) .
B. Hàm số y = f ( 2
1− x ) đồng biến trên ( ; −∞ 2 − ) .
C. Hàm số y = f ( 2
1− x ) nghịch biến trên ( 1; − 0) .
D. Giá trị nhỏ nhất của hàm số là f ( 2 − ) . Lời giải Chọn A
Ta có bảng biến thiên của hàm số y = f (x) Ta có f (− ) 2 <
− x ≤ ⇒ f ( 2 2 0;1 1
1− x ) < 0. x ∀ ∈ 2
t =1− x ⇒ f '(t) < 0 ⇒ t ∈( 2; − ) 1 ⇔ x∈(− 3; 3)
0 < f '(t) ⇒ t ∈( ; −∞ 2 − ) ⇔ x∈( ; −∞ − 3)∪( 3;+∞) −
g (x) = f ( 4xf t f ' t 2
1− x ) ⇒ g '(x) 2 = f ( 2 1− x ) ( ) ( ) = 2 f (t)
Dạng toán 3. Dạng toán có thể tìm được biểu thức cụ thể của hàm số y = f (x) trong bài toán chứa tham số.
Câu 9: Cho hàm số = ( ) 3 2
y f x = ax + bx + cx + d , (a,b,c,d ∈,a ≠ 0) có đồ thị là(C). Biết rằng
đồ thị (C) đi qua gốc tọa độ và có đồ thị hàm số y = f ′(x) cho bởi hình vẽ y 4 1 1 − O 1 x
Tính giá trị H = f (4) − f (2) . A. H = 58 . B. H = 51. C. H = 45 . D. H = 64 . Lời giải Chọn A
Do f (x) là hàm số bậc ba nên f ′(x) là hàm số bậc hai.
Dựa vào đồ thị hàm số f ′(x) thì f ′(x) có dạng f ′(x) 2
= ax +1 với a > 0 . Đồ thị đi qua
điểm A(1;4) nên a = 3 vậy f ′(x) 2 = 3x +1. 4 4
Vậy H = f (4) − f (2) = f ′
∫ (x)dx = ∫( 2 3x + ) 1 dx = 58 . 2 2
Câu 10: Cho hàm số ( ) 4 3 2
f x = ax + bx + cx + dx + m , (với a,b,c,d,m∈ ). Hàm số y = f ′(x) có đồ
thị như hình vẽ bên dưới:
Tập nghiệm của phương trình f (x) = 48ax + m có số phần tử là: A. 1. B. 2 . C. 3. D. 4 . Lời giải Chọn B Ta có f ′(x) 3 2
= 4ax + 3bx + 2cx + d ( ) 1 .
Dựa vào đồ thị ta có f ′(x) = a(x − )
1 (4x + 5)(x + 3) 3 2
= 4ax +13ax − 2ax −15a (2) và a ≠ 0 . Từ ( ) 1 và (2) suy ra 13 b =
a , c = −a và d = 15 − a . 3 Khi đó:
f (x) = 48ax + m ⇔ 4 3 2
ax + bx + cx + dx = 48ax ⇔ 4 13 3 2 a x x x 63x + − − = 0 3 x = 0 4 3 2
⇔ 3x +13x − 3x −189x = 0 ⇔ . x = 3
Vậy tập nghiệm của phương trình f (x) = 48ax + m là S = {0; } 3 .
Câu 11: Cho hàm số ( ) 4 3 2
f x = x + bx + cx + dx + m , (với a,b,c,d,m∈ ). Hàm số y = f ′(x) có đồ
thị như hình vẽ bên dưới:
Biết rằng phương trình f (x) = nx + m có 4 nghiệm phân biệt. Tìm số các giá trị nguyên của n . A. 15. B. 14. C. 3. D. 4 . Lời giải Chọn B Ta có f ′(x) 3 2
= 4x + 3bx + 2cx + d ( ) 1 .
Dựa vào đồ thị ta có f ′(x) = (x − )
1 (4x + 5)(x + 3) 3 2
= 4x +13x − 2x −15 Từ ( ) 1 và (2) suy ra 13 b = , c = 1 − và d = 15 − . 3 Khi đó:
f (x) = nx + m ⇔ 4 3 2
x + bx + cx + dx = nx x = 0 ⇔ 4 13 3 2 x x x 15x nx + − − = ⇔ 3 13 2 3
x + x − x −15 = n (*) 3
Phương trình f (x) = nx + m có 4 nghiệm phân biệt khi và chỉ khi phương trình (*)có 3 nghiệm phân biệt khác 0 Xét hàm số 3 13 2
g(x) = x + x − x −15 3 x = 3 − ' 2 26 g (x) 3x x 1 0 = + − = ⇔ 1 3 x = 9 Ta có bảng biến thiên:
Từ bảng biến thiên ta có phương trình (*) có 3 nghiệm phân biệt khác 0 biệt khi và chỉ khi n∈{ 1 − ; 2 − ;...;− } 14
Câu 12: Cho hàm số y = f (x) , hàm số f ′(x) 3 2
= x + ax + bx + c(a, ,
b c∈) có đồ thị như hình vẽ
Hàm số g (x) = f ( f ′(x)) nghịch biến trên khoảng nào dưới đây? A. (1;+∞). B. ( ; −∞ 2 − ) . C. ( 1; − 0) . D. 3 3 − ; . 3 3 Lời giải Chọn B Vì các điểm ( 1
− ;0),(0;0),(1;0) thuộc đồ thị hàm số y = f ′(x) nên ta có hệ: 1
− + a − b + c = 0 a = 0 c = 0 ⇔ b = 1 − ⇒ f ′(x) 3
= x − x ⇒ f ' (x) 2 = 3x −1 1 a b c 0 + + + = c = 0
Ta có: g (x) = f ( f ′(x)) ⇒ g′(x) = f ′( f ′(x)). f ' (x) 3 x − x = 0 3 x − x = 1
Xét g′(x) = 0 ⇔ g′(x) = f ′( f '(x)). f ′′(x) = 0 ⇔ f ′( 3x − x)( 2 3x − ) 1 = 0 ⇔ 3 x − x = 1 − 2 3x −1= 0 x = 1 ± x = 0 ⇔ x =1,325 x = 1 − ,325 3 x = ± 3 Bảng biến thiên
Dựa vào bảng biến thiên ⇒ g (x) nghịch biến trên ( ; −∞ 2 − )
Dạng toán 4. Biết đặc điểm của hàm số hoặc đồ thị, hoặc BBT hoặc đạo hàm của hàm f (x) , xét
sự biến thiên của hàm y = f (ϕ (x)); y = f ( f (x)),...y = f ( f ( f ...(x))) trong bài toán
không chứa tham số
Câu 13: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm trên và có đồ thị hàm f ′(x) như hình vẽ dưới đây. Hàm số ( ) = ( 2 g x
f x − x) đồng biến trên khoảng nào? A. 1 ;1 . B. (1;2) . C. 1 1; − . D. ( ; −∞ − ) 1 . 2 2 Lời giải Chọn C ( ) = ( 2 g x
f x − x) ⇒ g′(x) = ( x − ) f ′( 2 2 1 x − x) . 1 x = 1 2 x = 2 x = 0 2x −1 = 0 g′(x) = 0 ⇔ ⇔ − = ⇔ = . f ′ ( x − x) 2 x x 0 x 1 2 = 0 2 x − x = 2 x = 1 − x = 2 x > 2
Từ đồ thị f ′(x) ta có f ′( 2x − x) 2
> 0 ⇔ x − x > 2 ⇔ , x < 1 −
Xét dấu g′(x) :
Từ bảng xét dấu ta có hàm số g (x) đồng biến trên khoảng 1 1; − . 2
Câu 14: Cho hàm số y = f (x) . Hàm số y = f ′(x) có đồ thị như hình vẽ bên. Hàm số y = f ( 2 1+ x )
nghịch biến trên khoảng nào dưới đây? A. ( 3;+∞) . B. (− 3;− )1. C. (1; 3). D. (0; ) 1 . Lời giải Chọn C x = 0 x = 0 Ta có y′ = f 2 ( 2 + x ) ′ = x f ′ ( 2 1
2 . 1+ x ) ⇒ y′ = 0 ⇔ 1+ x = 2 ⇔ x = 1 ± . 2 1+ x = 4 x = ± 3 Mặt khác ta có − < < − f ′( 3 x 1 2 1+ x ) 2
< 0 ⇔ 2 <1+ x < 4 ⇔ . 1 < x < 3 Ta có bảng xét dấu:
Vậy hàm số y = f ( 2
1+ x ) nghịch biến trên khoảng (1; 3).
Câu 15: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm f ′(x) 2
= x (x − 2028)(x − 2023)2 . Khi đó hàm số
y = g x = f ( 2 ( )
x + 2019) đồng biến trên khoảng nào trong các khoảng dưới đây? A. ( 2; − 2) . B. (0;3). C. ( 3 − ;0) . D. (2;+∞) . Lời giải Chọn C
Ta có y = g x = f ( 2 ( )
x + 2019) ⇒ y′ = g x = ( 2 x + )′ ′ f ′( 2 x + ) = x f ′( 2 ( ) 2019 2019 2 . x + 2019).
Mặt khác f ′(x) 2
= x (x − 2028)(x − 2023)2 . Nên suy ra:
y′ = g′(x) = 2 .
x f ′(x + 2019) = 2 .x(x + 2019)2 (x + 2019 − 2038)(x + 2019 − 2023)2 2 2 2 2 . = 2 . x ( 2 x + 2019)2 ( 2 x − 9)( 2
x − 4)2 = 2 .x( 2
x + 2019)2 (x −3)(x + 3)(x − 2)2 (x + 2)2
x = 0 (nghiem don)
x = 3 (nghiem don) y′ = 2 . x ( 2
x + 2019)2 (x −3)(x + 3)(x − 2)2 (x + 2)2 = 0 ⇔ x = 3 ( − nghiem don)
x = 2 (nghiem boi 2) x = 2 − (nghiem boi 2)
Ta có bảng biến thiên sau:
Từ bảng biến thiên suy ra hàm số y = g x = f ( 2 ( )
x + 2019) đồng biến trên khoảng ( 3 − ;0) và (3;+∞) .
Câu 16: Cho hàm số y = f (x) liên tục trên . Biết rằng hàm số y = f ′(x) có đồ thị như hình vẽ bên dưới:
Hàm số y = f ( 2
x − 5) đồng biến trên khoảng nào trong các khoảng sau đây? A. ( ; −∞ 3 − ) . B. ( 5; − 2 − ) . C. 1 3 ; . D. (2;+∞) . 2 2 Lời giải Chọn C
Xét hàm số y = f ( 2 x − 5)
Ta có y′ = x f ′( 2 2 . x − 5) x = 0 x = 0
x = 0 (nghiem boi 3) 2 2 x − 5 = 5 − x = 0 y 0 ′ = ⇔ ⇔ ⇔ x = ± 3 . 2 2 x − 5 = 2 − x = 3 x = 2 ± 2 2 2 x −5 = 3 x = 8
Ta lại có: khi x > 3 ⇒ f ′(x) > 0 suy ra: 2
x − > ⇒ x > ⇒ f ′( 2
x − ) > ⇒ x f ′( 2 5 3 2 2 5 0 2 . x − 5) > 0
Từ đó ta có bảng biến thiên:
Từ bảng xét dấu ta có hàm số đồng biến trên các khoảng
( 2− 2;− 3);(0; 3);(2 2;+∞). Mà 1 3 ; ⊂ (0; 3) . 2 2
Dạng toán 5. Biết đặc điểm của hàm số hoặc BBT, hoặc BBT hoặc đạo hàm của hàm f (x) , xét
sự biến thiên của hàm y = f ( f (x)),...y = f ( f ( f ...(x))) trong bài toán chứa tham số.
Câu 17: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm trên . Biết đồ thị hàm số y = f '(x) như hình vẽ.
Biết S là tập tất cả các giá trị nguyên của tham số m thoả mãn m∈( 2019 − ;2019) sao
cho hàm số g (x) = f (x − m) đồng biến trên khoảng ( 2;
− 0) . Số phần tử của tập S là A. 2017 . B. 2019 . C. 2015 . D. 2021. Lời giải Chọn C
Ta có g '(x) = f '(x − m) . x − m = − x = m − Suy ra g (x) 1 1 ' = 0 ⇔ ⇔ . x m 2 − = x = m + 2
Do đó từ đồ thị hàm số y = f '(x) suy ra
g '(x) > 0 ⇔ f '(x − m) > 0 ⇔ x − m > 2 ⇔ x > m + 2.
Hàm số g (x) = f (x − m) đồng biến trên khoảng ( 2; − 0) khi và chỉ khi
g '(x) ≥ 0, x ∀ ∈( 2; − 0) ⇔ m + 2 ≤ 2 − ⇔ m ≤ 4 − .
Mà tham số m∈( 2019 −
;2019) và là gía trị nguyên thoả mãn m ≤ 4 − nên m∈{ 2018 − ; 2017 − ;...; 5 − ;− }
4 . Vậy tập S có 2015 phần tử.
Câu 18: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm f ′(x) 2 = x (x + )( 2
2 x + mx + 5) với x
∀ ∈ . Số giá trị
nguyên âm của m để hàm số g (x) = f ( 2
x + x − 2) đồng biến trên (1;+∞) là A. 3. B. 4 . C. 5. D. 7 . Lời giải Chọn B
Ta có g′(x) = ( x + ) f ′( 2 2 1
x + x − 2) .
Hàm số đồng biến trên (1;+∞) khi ( x + ) f ′( 2 2 1
x + x − 2) ≥ 0, x ∀ ∈(1;+∞) ⇔ f ′( 2
x + x − 2) ≥ 0, x ∀ ∈(1;+∞)
(x x )2 (x x)(x x )2 2 2 2 m( 2 2 2 x x 2) 5 ⇔ + − + + − + + − + ≥ 0 , x ∀ ∈(1;+∞) ( ) 1 . Đặt 2
t = x + x − 2 với t > 0 , do x ∈(1;+∞) . ( ) 2 ⇒ t (t + )( 2 1
2 t + mt + 5) ≥ 0, t ∀ > 0 2 5
⇔ t + mt + 5 ≥ 0 , t ∀ > 0 m t ⇔ ≥ − + , t ∀ > 0 t ⇔ m ≥ 2 − 5 ≈ 4, − 47 .
Do m nguyên âm nên m∈{ 4 − ; 3 − ; 2 − ;− } 1 .
Câu 19: Cho hàm số f (x) có đạo hàm trên là f ′(x) = (x − )
1 (x + 3) . Có bao nhiêu giá trị
nguyên của tham số m thuộc đoạn [ 10
− ;20] để hàm số y = f ( 2
x + 3x − m) đồng biến trên khoảng (0;2) . A. 18. B. 17 . C. 16. D. 20 . Lời giải Chọn A
Ta có y′ = f ′( 2
x + x − m) = ( x + ) f ′( 2 3 2 3
x + 3x − m).
Theo đề bài ta có: f ′(x) = (x − ) 1 (x + 3) x < − suy ra f ′(x) 3 > 0 ⇔
và f ′(x) < 0 ⇔ 3 − < x <1. x > 1
Hàm số đồng biến trên khoảng (0;2) khi y′ ≥ 0, x ∀ ∈(0;2)
⇔ ( x + ) f ′( 2 2 3
x + 3x − m) ≥ 0, x ∀ ∈(0;2) .
Do x∈(0;2) nên 2x + 3 > 0, x
∀ ∈(0;2) . Do đó, ta có:
x + x − m ≤ −
m ≥ x + x + y′ ≥ 0, x
∀ ∈(0;2) ⇔ f ′(x + 3x − m) 2 2 3 3 3 3 2 ≥ 0 ⇔ ⇔ 2 2
x + 3x − m ≥ 1
m ≤ x + 3x −1
m ≥ max( 2x +3x +3) [0;2] m ≥13 ⇔ ⇔ . m ≤ min
( 2x +3x− )1 m ≤ 1 − [0;2] Do m∈[ 10
− ;20] , m∈ nên có 18 giá trị nguyên của m thỏa yêu cầu đề bài.
Dạng toán 6. Biết đặc điểm của hàm số hoặc BBT, hoặc đồ thị, hoặc đạo hàm của hàm f (x) , xét
sự biến thiên của hàm y = ln ( f (x)) f (x)
, y = e ,sin f (x), os
c f (x)... trong bài toán không chứa tham số
Câu 20: Cho hàm số f (x) có bảng xét dấu đạo hàm như sau Hàm số 3 f (2 x) 1 f (2−x) y = e − + + 3
đồng biến trên khoảng nào dưới đây? A. (1;+ ∞) . B. ( 1; − 3). C. (−∞;− 2) . D. ( 2 − ) ;1 . Lời giải Chọn D Ta có : y′ = 3
− f ′(2 − x) 3f (2−x) 1 .e
+ − f ′(2 − x) f (2−x) .3
.ln 3 = − f ′(2 − x) 3 f (2−x) 1 + f (2−x) .(3e + 3 .ln 3). 2 − x < 1 − x > 3
y′ > 0⇔ − f ′(2 − x) > 0 ⇔ f ′(2 − x) < 0 ⇔ ⇔ . 1 2 x 4 < − < 2 − < x <1
Câu 21: Cho hàm số y = f (x) liên tục trên và có đồ thị như hình vẽ bên.
Hỏi hàm số y = g (x)
2017 f (x−2020)+2018
2019 f (x−2020) = e + π
nghịch biến trên khoảng nào sau đây?
A. (2016; 2018).
B. (2017; 2019).
C. (2018; 2020).
D. (2021; 2023). Lời giải Chọn C
+) Xét hàm số y = g (x)
2017 f (x−2020)+2018
2019 f (x−2020) = e + π
xác định và liên tục trên . Ta có
g '(x) = 2017 f '(x − 2020) 2017 f (x−2020)+2018 e
+ 2019lnπ f '(x − 2020) 2019 f (x−2020) π
g '(x) = f '(x − 2020)
2017 f (x−2020)+2018
2019 f (x−2020) 2017e + 2019π lnπ , x ∀ ∈ . +) Do
2017 f (x−2020)+2018
2019 f (x−2020) 2017e + 2019π lnπ > 0, x ∀ ∈ nên
g '(x) < 0 ⇔ f '(x − 2020) < 0.
Hơn nữa từ đồ thị của hàm số y = f (x) , ta thấy hàm số y = f (x) nghịch biến trên mỗi
khoảng (0; 2) và (4; + ∞), suy ra f '(x) < 0, x ∀ ∈(0; 2) ∪(4; + ∞). < x − < < x <
Khi đó bất phương trình f (x − ) 0 2018 2 2018 2020 ' 2020 < 0 ⇔ ⇔ . x − 2018 > 4 x > 2022
+) Vậy g '(x) < 0, x
∀ ∈(2018; 2020) ∪(2022; + ∞). Khi đó hàm số y = g (x) nghịch biến
trên mỗi khoảng (2018; 2020) và (2022; + ∞).
Câu 22: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm trên và hàm f ′(x) có đồ thị như hình vẽ. y x -1 O 1 2 Hàm số ( ) ( ) 2 ( ) 3 2019 2 2 ( ) 2018 f x f x f x g x − + − =
nghịch biến trên khoảng nào dưới đây? A. ( 2; − 0) . B. (0; ) 1 . C. (1;2) . D. (2;3). Lời giải Chọn D
Xét g′(x) = − f ′(x) 2
.3 f (x) − 4 f (x) − f (x) 2 + f (x) 3 2019 2 2 − f (x) + 2.2018 .ln 2018 x = 1 − x = 0
Có g′(x) = 0 ⇔ f ′(x) = 0 ⇔
, trong đó x =1 là nghiệm kép. x =1 x = 2
Bảng xét dấu của g′(x) :
Từ bảng, suy ra hàm số nghịch biến trên (2;3), do (2;3) ⊂ (2;+∞).
Câu 23: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm liên tục trên và có đồ thị y = f '(x) như hình vẽ sau
Hỏi đồ thị hàm số g (x) 3 f (x) 1 f (x) f (e + = + 2
) nghịch biến trên khoảng nào sau đây? A. ( ; −∞ 5 − ). B. 7 3; − − . C. ( 1; − +∞). D. ( 3 − ;− ) 1 . 4 Lời giải Chọn A Ta có:
g '(x) = (3 f '(x) 3f(x) 1+ f(x) .e
+ 2 . f '(x).ln 2) 3 f (x) 1 + f (x) . f '(e + 2 ) = f '(x) 3 f (x) 1 + f (x) .(3.e + 2 .ln 2) 3 f (x) 1 + f (x) . f '(e + 2 )
ycbt ⇔ g '(x) < 0. Mà ta thấy rằng: 3 f (x) 1 + f (x) 3 f (x) 1 + f (x) 3 .e + 2 .ln 2 > 0 3 .e + 2 .ln 2 > 0 ⇒ 3 f (x) 1 + f (x) 3 f (x) 1 + f (x) e + 2 > 0 f ' (e + 2 )>0 x < 5 − Suy ra g '(x) 0 f '(x) 0 < ⇔ < ⇔ 7 x < x < 1 − x ∈ 3 − ; − 0 0 4
Vậy hàm số g (x) nghịch biến trên ( ; −∞ 5 − ) .
Câu 24: Cho hàm số y = f ′(x − )
1 có đồ thị như hình vẽ. Hàm số
2 f (x) 4x y π − =
đồng biến trên khoảng A. (− ;0 ∞ ). B. ( 2; − 0) . C. (0;+∞). D. ( 2; − ) 1 . Lời giải Chọn C
Tịnh tiến đồ thị hàm số y = f ′(x − )
1 sang trái 1 đơn vị, ta được đồ thị hàm số
y = f ′(x) như sau Xét hàm số
2 f (x) 4x y π − =
. Tập xác định D = .
2 f (x)−4x y′ = π
⋅(2 f (′x) − 4)⋅lnπ x = 2 −
y = 0 ⇔ f (x) = 2 ′ ′ ⇔ x = 0 . x = 1
Ta có bảng biến thiên như sau
Dựa vào bảng biến thiên, hàm số đồng biến trên khoảng (0;+∞).
Dạng toán 7. Biết đặc điểm của hàm số hoặc BBT, hoặc đồ thị, hoặc đạo hàm của hàm f (x) , xét
sự biến thiên của hàm y = ln ( f (x)) f (x)
, y = e ,sin f (x), os
c f (x)... trong bài toán chứa tham số
Câu 25: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm f ′(x) = x(x − )2 ( 2
1 x − mx + 9) với mọi x∈ . Có bao
nhiêu số nguyên dương m để hàm số g (x) f (x) = e
đồngbiến trên khoảng (0;+∞)? A. 5. B. 6. C. 7. D. 8. Lời giải Chọn B Ta có ′( ) ( ) = '( ). f x g x f x e .
Hàm số g (x) đồng biến trên khoảng (0;+∞) khi và chỉ khi g′(x) ≥ 0, x ∀ ∈( 0;+∞)
⇔ f ′(x) ≥ 0, x ∀ ∈(
0;+∞) ⇔ x(x − )2 ( 2
1 x − mx + 9) ≥ 0, x ∀ ∈( 0;+∞) 2 x + 9 ⇔ m ≤ , x ∀ ∈( 0;+∞) x
⇔ m ≤ min h(x) với h(x) 9 = x + , x ∀ ∈(0;+∞) . (0;+∞) x Ta có: h(x) 9 9 = x + ≥ 2 . x = 6, x ∀ ∈(0;+∞) nên 6 m m + ∈ ≤
→ m∈{1;2;3;4;5; } 6 . x x
Câu 26: Cho hàm số y = f (x) có bảng biến thiên như sau Hàm số f (x) 2 m 2 y e − + =
nghịch biến trên khoảng nào dưới đây? A. (4;+∞) B. ( 1; − 4) . C. (1;2) . D. 1 ; −∞ . 2 Lời giải Chọn C
Xét hàm số y g (x) f (x) 2 m 2 e − + = = . Ta có ( ) = ( ) ( ) 2 2 . f x m g x f x e − + ′ ′ , f (x) 2 −m +2 e > 0 x ∀ ∈ . x = 1 −
g (x) = 0 ⇔ f (x) = 0 ′ ′ ⇔ x = 0 . x = 4 Bảng biến thiên:
Vậy hàm số y g (x) f (x) 2 m 2 e − + = =
nghịch biến trên khoảng ( ; −∞ − ) 1 ∪(0;4).
Câu 27: Cho hàm số y = f (x) có bảng biến thiên
Và hàm số y = g(x) có bảng biến thiên
Hàm số y = f x g (x) 1 ( ). + 2x + 3 −
chắc chắn đồng biến trên khoảng nào? x + 2 A. ( 2; − ) 1 . B. ( 1; − ) 1 . C. 3 ;1 − . D. (1;4) . 2 Lời giải Chọn B
Xét y = f x g (x) 1 ( ). + 2x + 3 − . x + 2 Tập xác định: 3 D ;1 = −
. Từ tập xác định loại được phương án A, D 2
Ta có: y = f x g (x) + f x g (x) 2 1 ' '( ). ( ). ' + + > 0, x ∀ ∈ 1 − ;1 . 2 ( ) 2x + 3 (x + 2)
Với phương án C, có g '(x) < 0 trên 3 ; 1 − −
2 nên chưa kết luận được về dấu của hàm số cần xét.
Câu 28: Cho hàm số f (x) có đồ thị như hình vẽ
Giá trị nguyên nhỏ nhất của tham số m để phương trình 3 f (x) 2
+2 f (x)−7 f (x)+5 + f (x) 1 e ln +
( ) = m có nghiệm là f x A. 3. B. 4 . C. 5. D. 6 . Lời giải Chọn B
Quan sát đồ thị ta thấy 1≤ f (x) ≤ 5, x
∀ ∈ , đặt t = f (x) giả thiết trở thành 3 2
t +2t −7t+5 1 e ln t + + = m . t
Xét hàm: g (t) 3 2
= t + 2t − 7t + 5, t ∈[1;5] g′(t) 2
= 3t + 4t − 7 ≥ 0∀t ≥1⇒ g ( )
1 ≤ g (t) ≤ g (5) ⇔ 1≤ g (t) ≤145 . Mặt khác h(t) 1
= t + h′(t) 1 26 ,
= 1− ≥ 0∀t ∈ 1;5 ⇒ 2 ≤ h t ≤ . 2 [ ] ( ) t t 5
Do đó hàm u (t) 3 2
t +2t −7t+5 1 e ln t = + +
đồng biến trên đoạn [1;5]. t
Suy ra: Phương trình đã cho có nghiệm 145 26
⇔ e + ln 2 ≤ m ≤ e + ln . 5
Vậy giá trị nguyên nhỏ nhất của m là 4 .
Câu 29: Cho hàm số y = f (x) có bảng biến thiên như sau Hàm số f (x) 2 m 2 y e − + =
nghịch biến trên khoảng nào dưới đây? A. (4;+∞) B. ( 1; − 4) . C. (1;2) . D. 1 ; −∞ . 2 Lời giải Chọn C
Xét hàm số y g (x) f (x) 2 m 2 e − + = = . ( ) = ( ) ( ) 2 2 . f x m g x f x e − + ′ ′ , f (x) 2 −m +2 e > 0 x ∀ ∈ . x = 1 −
g (x) = 0 ⇔ f (x) = 0 ′ ′ ⇔ x = 0 x = 4 Bảng biến thiên:
Vậy hàm số y g (x) f (x) 2 m 2 e − + = =
nghịch biến trên khoảng ( ; −∞ − ) 1 ∪(0;4).
Dạng toán 8. Các dạng khác với các dạng đã đưa ra…
PHẦN 2: Biết biểu thức của hàm số y = f '(x)
Dạng toán 9. Biết biểu thức hàm số y = f ′(x) xét tính đơn điệu của hàm số
y = g (x) = f (x) + h(x) trong bài toán không chứa tham số.
Câu 30: Cho hàm số y f x có 2
f '(x) (x3)(x4)(x2) (x1), x . Hàm số 4 3 x 5x 2
y g(x) f (x)
4x 4x nghịch biến trên khoảng nào dưới đây? 4 3 A. ;1 B. 1;2. C. 3; 5 . D. 3 0; . 2 Lời giải Chọn A Ta có 3 2 2 2 2
g '(x) f '(x) x 5x 8x4 f '(x) (x1)(x2) (x1)(x2) (x 7x 13). x 1
Khi đó g '(x) 0 . x 2
Bảng xét dấu của hàm số g '(x) như sau
Vậy hàm số y g(x) nghịch biến trên ( ; 1). Câu 31: Cho hàm số 1
y = f (x) có f (x) 2 ' = x (x − )2
1 (x − 3). Hàm số g (x) = f (x) 3 + x − 5 đồng 3
biến trên khoảng nào trong các khoảng dưới đây? + − − A. (0; 2) . B. 3 5 2; . C. 3 5 ; 2 . D. 3 5 0; . 2 2 2 Lời giải Chọn C Ta có: ′( ) = ′( ) 2 g x f x + x , g′(x) 2
= ⇔ x (x − )2 (x − ) 2 0 1 3 = −x x = 0 x = 0 x = 0 ⇔ ( ⇔ ⇔ = x − ) x 2 2 1 (x − 3) 3 2 = 1 −
x − 5x + 7x − 2 = 0 3± 5 x = 2
Ta có bảng xét dấu của g '(x): −
Dựa vào bảng xét dấu g '(x) ta thấy trên khoảng 3 5
; 2 thì hàm số y = g (x) đồng 2 biến.
Câu 32: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm f x = (x − )(x + )2 '( ) 1
2 , x . Hàm số 2
y = g(x) = f (x) − 2x + 4x đồng biến trên khoảng nào? A. ( 4; − 0) B. ( ;0 −∞ ). C. ( 4; − ) 1 . D. (0;+∞). Lời giải Chọn A
g x = f x − x + = (x − )(x + )2 − (x − ) = (x − )( 2 '( ) '( ) 4 4 1 2 4 1
1 x + 4x) , x x =1 x −1 = 0 g '(x) 0 = ⇔ ⇔ x = 0 2 x 4x 0 + = x = 4 − Bảng xét dấu
Kết luận: Hàm số y = g(x) đồng biến trên khoảng ( 4; − 0)
Câu 33: Cho hàm số y = f (x) liên tục trên và f ′(x) 2
= x (x −1)(4 − x)
Hàm số y = g(x) = f (x) + f (1− x) đồng biến trên khoảng 1 1 3 A. 2; − − 0;1 ; 1;2 2 . B. ( ) . C. . D. ( ) . 2 2 Lời giải Chọn D Ta có 2 2
g '(x) = f '(x) − f '(1− x) = x (x −1)(4 − x) − (1− x) (−x)(x + 3)
g '(x) = x(x − )
1 [x(4 − x) + (x −1)(x + 3)] = x(x −1)(6x − 3) x = 0 1
g '(x) = 0 ⇔ x = . 2 x =1 Ta có bảng biến thiên :
Dạng toán 10. Biết biểu thức hàm số y = f ′(x) xét tính đơn điệu của hàm số
y = g (x) = f (x) + h(x) trong bài toán chứa tham số.
Câu 34: Cho hàm số y = f (x) liên tục trên và có đạo hàm f ′(x) = x(x − )2 ( 2
1 x + mx +16). Có
bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m∈[ 2019 − ;2019] để hàm số
g (x) = f (x) 1 4 2 3 1 2
+ x − x + x + 2019 đồng biến trên khoảng (5;+∞) ? 4 3 2 A. 2019 . B. 2021. C. 2028 . D. 4038 . Lời giải Chọn C
Ta có g (x) = f (x) 3 2 ' '
+ x − 2x + x = x(x − )2 ( 2
1 x + mx +16) + x(x − )2 1 = x(x − )2 ( 2 1 x + mx +17) .
Để hàm số g (x) đồng biến trên khoảng (5;+∞) thì g '(x) ≥ 0 x ∀ ∈(5;+∞)
⇔ x(x − )2 ( 2 x + mx + ) 2 1 17 ≥ 0 x
∀ > 5 ⇔ x + mx +17 ≥ 0 x ∀ > 5 2 −x −17 ⇔ m ≥ x ∀ > 5 . x 2
Xét hàm số h(x) −x −17 17 = = −x − trên khoảng (5;+∞) x x h (x) 17 ' = 1 − + = 0 ⇒ x = ± 17 . 2 x
Từ bảng biến thiên suy ra 42 m ≥ − . 5
Vậy có 2028 giá trị của m thỏa mãn bài ra.
Câu 35: Cho hàm số f x có đạo hàm f xx 2 2
1 x 2x với mọi x . Có bao nhiêu số
nguyên m100 để hàm số
g x f 2 x x 2 8
m m 1. đồng biến trên khoảng 4; ? A. 18. B. 82 . C. 83 . D. 84 . Lời giải Chọn B Ta có x 0
f x x 2 1 2
x 2x 0 . x 2
Xét gx x f 2 2 8 . x 8x m . Để hàm số
g x đồng biến trên khoảng 4; khi và
chỉ khi gx 0, 4 x 2x 8 . f 2 x 8x m 0, 4 x f 2 x 8x m 0, 4 x 2
x 8x m 0, x 4; m 18. 2
x 8x m 2, x 4; Vậy 18 m100. .
Câu 36: (VD) Tìm tất cả các giá trị của m để bất phương trình m( 2
1+ x − 2x + 2)+ x(2− x) ≤ 0
có nghiệm thuộc đoạn 0;1+ 3 . A. 1 m ≤ . B. 2 m ≤ . C. 4 m ≤ . D. 5 m ≤ . 3 3 3 3 Lời giải Chọn B − Ta có: ( + − + ) 2 2 x 2 1 2 2 + (2 − ) ≤ 0 x m x x x x ⇔ ≥ m 2 1+ x − 2x + 2 Đặt 2
t = x − 2x + 2 , x ∈0;1+ 3 . Khi đó: x −1 t′ =
, t′ = 0 ⇔ x =1 2 x − 2x + 2 Bảng biến thiên: x 0 1 1+ 3 t′ − 0 + 2 t 2 1
Từ bảng biến thiên ta suy ra t [
∈ 1;2] . Khi đó bất phương trình trở thành: 2 t − 2 2 ≥ m có nghiệm − t [ ∈ ] t 2 1;2 ⇔ max ≥ m t +1 [1;2] t +1 2 − Đặt t 2 f (t) = , t [ ∈ 1;2]. Khi đó: t +1 2 t + 2t + 2 f (′t) = > 0, t ∀ ∈ 1;2 2 [ ] (t + ) 1 Bảng biến thiên: t 1 2 f (′t) + 2 f (t) 31 − 2
Từ bảng biến thiên ta suy ra 2
max f (t) = . Vậy 2 ≥ m hay 2 m ≤ . [1;2] 3 3 3
Câu 37: (VDC) Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m thuộc đoạn [ 10 − ;10] để bất phương
trình (m + 2)x − m ≥ x +1 có nghiệm thuộc đoạn [ 2; − 2]. A. 14. B. 20 . C. 16. D. 18. Lời giải Chọn C Ta có:
(m + 2)x − m ≥ x +1 ⇔ (m + 2)x − m ≥ (x + )2 1 2
⇔ x +1≤ m(x −1) 2
x +1 ≤ m nÕ m u ∈ (1;2] x −1 ⇔ 2
x +1 ≥ m nÕ m u ∈[ 2; − )1 x −1
Do đó, bất phương trình đã cho có nghiệm thuộc đoạn [ 2; − 2] 2 x +1 min ≤ m (1;2] x −1 ⇔ (*) 2 x +1 max ≥ m [ 2 − ) ;1 x −1 2 + Đặt x 1 f (x) = , x [ ∈ 2; − 2]. Khi đó: x −1 2 x − 2x −1 f (′x) = , 2
f (′x) = 0 ⇔ x − 2x −1 = 0 ⇔ x =1± 2 (x − )2 1
lim f (x) = −∞, lim f (x) = +∞ x 1− x 1+ → → Bảng biến thiên: t −∞ 2 − 1− 2 1 2 1+ 2 +∞ f (′t) + + 0 − − − 0 + +∞ 2 − 2 2 f (t) 5 5 − 3 −∞
Từ bảng biến thiên ta có: ( ) 5 ≤ m m ≥ 5 * ⇔ ⇔ ⇒ m∈{ 10 − ; 9 − ; 8 − ;...; 1 − ;5;6;7;8;9; } 10 . 2 − 2 2 ≥ m m ≤ 2 − 2 2
Vậy Có 16 giá trị m thỏa đề.
Câu 38: Biết rằng bất phương trình m( 2 x + − x + ) 2 4 2 2 1
1 ≤ 2 x − x + x + 1− x + 2 có nghiệm
khi và chỉ khi m∈( ;
−∞ a 2 + b , với a,b∈ . Tính giá trị của T = a +b. A. T = 3. B. T = 2 . C. T = 0 . D. T =1. Lời giải Chọn D Điều kiện 1 − ≤ x ≤1.
Xét hàm số g (x) 2 2
= x + 1− x trên đoạn [ 1; − ] 1 . Ta có : 1 g′(x) 1 1 = x −
, g′( x) = 0 2 2
⇔ x = 1− x ⇔ x = ± . 2 2 x 1− x 2
g′(x) không xác định khi x = 0, x = 1 ± . Bảng biến thiên : x 1 − 1 − 0 1 1 2 2
g′(x) || + 0 − || + 0 − || g (x) 2 2 1 1 1
Suy ra 1≤ g (x) ≤ 2 . Đặt 2 2
t = x + 1− x , 1≤ t ≤ 2 . Bất phương trình trở thành : m(t + ) 2 1 ≤ t + t +1 1 ⇔ m ≤ t +
(Do 1≤ t ≤ 2 nên t +1 > 0 ). t +1
Xét hàm số f (t) 1 = t + trên đoạn 1; 2 t +1 . Có f ′(t) 1 = 1− > 0, x ∀ ∈ 1; 2 . Bảng biến thiên : (t )2 1 + x 1 2 g′(x) + 2 2 −1 g (x) 3 2
Do đó, max f (t) = f ( 2) = 2 2 −1. 1 ; 2
Suy ra bất phương trình đã cho có nghiệm khi m ≤ max f (t) hay m ≤ 2 2 −1. 1 ; 2
Do đó, a = 2 , b = 1 − .Vậy T =1.
Câu 39: Cho hàm số y f x có đạo hàm f x 2 '
3x 6x 1, x R . Có tất cả bao nhiêu giá
trị nguyên thuộc khoảng 50;50 của tham số m để hàm số
g x f xm
1 x 2 nghịch biến trên khoảng 0;2? A. 26 . B. 25 . C. 51. D. 50. Lời giải Chọn A
Ta có g x f xm
1 x 2 g 'x f 'xm 1
Hàm số nghịch biến trên khoảng (0; 2) khi
g '(x) ≤ 0,∀x∈(0;2) ( dấu ' = ' chỉ xảy ra tại hữu hạn điểm trên khoảng (0; 2) ).
⇔ f '(x) − (m + ) 1 ≤ 0,∀x ∈(0;2) 2
⇔ 3x + 6x ≤ m,∀x ∈(0;2) (*)
Xét hàm số h(x) 2
= 3x + 6x, x ∈(0;2) .
Ta có h'(x) = 6x + 6 > 0,∀x∈(0;2). Bảng biến thiên:
Nhìn bảng biến thiên suy ra điều kiện để (*) xảy ra là: m ≥ 24.
Do m∈ Z , thuộc khoảng 50;50 nên m∈[24;50)và m∈Z hay m∈{24,25,..., } 49 .
Vậy có 26 số nguyên m thỏa mãn.
Dạng toán 11. Biết biểu thức hàm số y = f ′(x) xét tính đơn điệu của hàm số y = g (x) = f (u(x))
trong bài toán không chứa tham số.
Câu 40: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm f ′(x) = ( 2x − )( 2
1 x − x − 2). Hỏi hàm số ( ) = ( 2 g x
f x − x ) đồng biến trên khoảng nào trong các khoảng sau? A. ( 1; − ) 1 . B. (0;2) . C. ( ; −∞ − ) 1 . D. (2;+∞) . Lời giải Chọn C x = 1 − 2
f ′(x) = 0 ⇔ ( x −1 = 0 2 x − )( 2
1 x − x − 2) = 0 ⇔ ⇔ x =1 . 2
x − x − 2 = 0 x = 2
Bảng xét dấu f ′(x)
Ta có g′(x) = ( − x) f ′( 2 1 2 x − x ) . 1 x = 1 2 − 2x = 0
g′( x) = ⇔ ( − x) f ′( 2 0 1 2 x − x ) = 0 2 ⇔
⇔ x − x = 1 − f ′ ( 2 x − x ) = 0 2 x − x =1 2
x − x = 2 1 x = 2 1+ 5 ⇔ x = 2 . 1− 5 x = 2
Bảng xét dấu g′(x)
Từ bảng xét dấu suy ra hàm số ( ) = ( 2 g x
f x − x ) đồng biến trên khoảng ( ; −∞ − ) 1 .
Câu 41: Cho hàm số y = f (x) . Đồ thị hàm số y = f ' (x) như hình vẽ. Hàm số
y = g (x) = f (3− 2x) nghịch biến trên khoảng nào trong các khoảng sau? A. ( ; −∞ − ) 1 . B. ( 1; − +∞) . C. (0;2) . D. (1;3). Lời giải Chọn A − < x <
• Từ đồ thị (C) : y = f ' (x) ; f ' (x) 2 2 > 0 ⇔ ( ) 1 x > 5
• Mà g' (x) = 2
− .f ' (3− 2x) (2) 1 5 2 − < 3− 2x < 2 < x < • ( )
1 , (2) ; g' (x) 0 f ' (3 2x) 0 < ⇔ − > ⇔ ⇔ 2 2 . 3 − 2x > 5 x < 1 −
• Vậy hàm số g (x) nghịch biến trên các khoảng 1 5 ; và (−∞;− ) 1 . 2 2
Câu 42: Cho hàm số y = f (x) . Hàm số y = f ' (x) có đồ thị như hình vẽ. Hàm số = ( ) = ( 2 y g x
f x ) nghịch biến trên khoảng A. ( ; −∞ − ) 1 . B. ( 1; − 0) . C. (0; ) 1 . D. (1;3). Lời giải Chọn B
• g' (x) = x.f ' ( 2 2 x ) . • Nhận xét: − < t < + f ' (t) 1 1 > 0 ⇔ . 4 < t t < − + f ' (t) 1 < 0 ⇔ . 1 < t < 4 x < 0 f ' ( 2 x ) > 0
• Hàm số g nghịch biến ⇔ g' (x) < 0 ⇔ x > 0 f ' ( 2 x ) < 0 x < 0 x < 2 − 2 2 1
− < x <1∨ 4 < x ⇔ ⇔ 1 − < x < 0 . x 0 > 1 < x < 2 2 2 x < 1 − ∨1< x < 4
• Vậy hàm số = ( ) = ( 2 y g x
f x ) nghịch biến trên các khoảng (−∞; 2 − ) , ( 1
− ;0) và (1;2) .
Dạng toán 12. Biết biểu thức hàm số y = f ′(x) xét tính đơn điệu của hàm số y = g (x) = f (u(x))
trong bài toán chứa tham số.
Câu 43: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm f ′(x) 2 = x (x + )( 2
2 x + mx + 5) với x ∀ ∈ . Số giá trị
nguyên âm của tham số m để hàm số g (x) = f ( 2
x + x − 2) đồng biến trên khoảng (1;+∞) là A. 7 . B. 5. C. 4 . D. 3. Lời giải Chọn C
Ta có g′(x) = ( + ) f ′( 2 2x 1 x + x − 2).
Hàm số g (x) = f ( 2
x + x − 2) đồng biến trên khoảng (1;+∞)
⇔ g′(x) ≥ 0, x
∀ ∈(1;+∞) ⇔ ( + ) f ′( 2 2x 1
x + x − 2) ≥ 0, x ∀ ∈(1;+∞) ⇔ f ′( 2
x + x − 2) ≥ 0, x
∀ ∈(1;+∞) ( vì 2x +1 > 0, x ∀ ∈(1;+∞) )
(x x )2 (x x)(x x )2 2 2 2 m( 2 2 2 x x 2) 5 ⇔ + − + + − + + − + ≥ 0, x ∀ ∈(1;+∞) (x x )2 2 m( 2 2 x x 2) 5 + − + + − + ≥ 0, x ∀ ∈(1;+∞) (x + x− )2 2 ( 2 2 x + x) (*)( vì ≥ 0,(1;+∞) ). Đặt 2
t = x + x − 2 . Khi đó x >1⇒ t > 0 .
(*) trở thành 2t + mt + 5 ≥ 0, t ∀ > 0 5 ⇔ m ≥ t − − , t ∀ > 0 . t
Áp dụng bất đẳng thức Cô – si ta có 5 t + ≥ 2 5 5 ⇔ t − − ≤ 2 − 5 . t t 5 = Dấu t " = " xảy ra ⇔ t ⇔ t = 5 . t > 0 5 max t ⇒ − − = 2 − 5 ⇒ m ≥ 2 − 5 . (0;+∞) t
Mà m nguyên âm nên m∈{ 4 − ; 3 − ; 2 − ;− }
1 . Vậy có 4 giá trị m thỏa mãn bài toán.
Câu 44: Cho hàm số f (x) có đạo hàm f ′(x) = (x + ) 1 (x − ) 1 (x − 4); x
∀ ∈ .Có bao nhiêu số −
nguyên m < 2019 để hàm số ( ) 2 x g x f m = −
đồng biến trên (2; + ∞). 1 x + A. 2018. B. 2019 . C. 2020 . D. 2021 Lời giải Chọn A − Ta có: ( ) 3 2 x g x = − f − m ′ ′ . ( x + )2 1 1+ x
Hàm số g (x) đồng biến trên (2; + ∞)
⇔ g′(x) ≥ 0; x ∀ ∈(2; + ∞) 3 2 − x ⇔ − f − m ′ ≥ 0; x ∀ ∈ 2; + ∞ 2 ( ) (x + ) 1 1+ x − ⇔ 2 x f m ′ − ≤ 0; x ∀ ∈(2; + ∞ ) 1+ x x ≤ 1 −
Ta có: f ′(x) ≤ 0 ⇔ (x + ) 1 (x − ) 1 (x − 4) ≤ 0 ⇔ 1 ≤ x ≤ 4
2 − x − m ≤ 1; − x ∀ ∈(2; + ∞) ( ) 1 2 − Do đó: x f m ′ − ≤ 0; x ∀ ∈(2; + ∞ 1+ x ) ⇔ 1+ x 2 1 − x ≤ − m ≤ 4; x ∀ ∈(2; + ∞) (2) 1+ x − x Hàm số h(x) 2 =
− m ; x ∈(2; + ∞) có bảng biến thiên: 1+ x
Căn cứ bảng biến thiên suy ra: Điều kiện (2) không có nghiệm m thỏa mãn. Điều kiện ( ) 1 ⇔ −m ≤ 1
− ⇔ m ≥1,kết hợp điều kiện m < 2019 suy ra có 2018 giá trị
m thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Nhận xét: Có thể mở rộng bài toán đã nêu như sau:
Cho hàm số f (x) có đạo hàm f ′(x) = (x + ) 1 (x − ) 1 (x − 4); x
∀ ∈ .Có bao nhiêu số 2 −
nguyên m < 2019 để hàm số ( ) x g x f h(m) = +
đồng biến trên (2; + ∞). 1 x +
Câu 45: Cho hàm số f (x) có đạo hàm f ′(x) = (x − )2 ( 2
1 x − 2x) với mọi x∈ . Có bao nhiêu số
nguyên m ≤ 20 để hàm số g (x) = f ( 2
x −8x + m) đồng biến trên (4;+∞) . A. 2 . B. 3 . C. 1. D. 4 . Lời giải Chọn B
Ta có: g′(x) = ( x − ) f ′( 2 2 8
x −8x + m)
Hàm số g (x) đồng biến trên (4;+∞)
⇔ g′(x) ≥ 0, x ∀ ∈(4;+∞) ⇔ f ′( 2
x −8x + m) ≥ 0, x
∀ ∈(4;+∞) (vì 2x −8 > 0, x ∀ ∈(4;+∞) ). ≥ Ta có ′( ) x
f x ≥ 0 ⇔ ( x − )2 1 ( 2 2
x − 2x) ≥ 0 ⇔ (x − )2
1 x(x − 2) ≥ 0 ⇔ . x ≤ 0 2
x −8x + m ≥ 2, x ∀ ∈(4;+∞)(1) Do đó f ′( 2
x −8x + m) ≥ 0, x ∀ ∈(4;+∞) ⇔ . 2
x − 8x + m ≤ 0, x ∀ ∈ (4;+∞)(2) Xét h(x) 2
= x −8x + m
Ta có h′(x) = 2x −8 .
Lập bảng biến thiên của h(x) 2
= x −8x + m , ta được
Dựa vào bảng biến thiên: + (2) vô nghiệm vì 2
x −8x + m ≥ m −16, x ∀ ∈(4;+∞) . + ( )
1 ⇔ m −16 ≥ 2 ⇔ m ≥18 .
Theo giả thiết thì m ≤ 20 và m là số nguyên nên m∈{18;19; } 20 . Chọn B
Câu 46: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm 2 2
f (′x) = x(x −1) (x + mx + 9) với mọi x ∀ ∈ R . Có bao
nhiêu số nguyên dương m để hàm số g(x) = f (3− x) đồng biến trên khoảng (3;+∞) ? A. 5 B. 6 C. 7 D. 8 Lời giải Chọn B Từ giả thiết suy ra 2 2 f (3
′ − x) = (3− x)(2 − x) [(3− x) + m(3− x) + 9].
Ta có g (′x) = − f (3 ′ − x).
Hàm số g(x) đồng biến trên khoảng (3;+∞) khi và chỉ khi
g (′x) ≥ 0, x ∀ ∈(3;+∞). ⇔ − f (3
′ − x) ≤ 0, x ∀ ∈(3;+∞). 2 2
⇔ (3− x)(2 − x) [(3− x) + m(3− x) + 9] ≤ 0, x ∀ ∈(3;+∞). x ∀ ∈(3;+∞) thì 2
(3− x) ≤ 0,(2 − x) ≥ 0,suy ra 2
(3− x) + m(3− x) + 9 ≥ 0, x ∀ ∈(3;+∞). 2 (3− x) + 9 2 − + ⇔ m ≤ , x ∀ ∈(3;+∞) (3 x) 9 ⇔ m ≤ Min . (x − 3) (3;+∞) (x − 3) 2 − + Ta có (3 x) 9 9 9 = (x − 3) + ≥ 2 (x − 3). = 6. (x − 3) x − 3 x − 3 Suy ra m ≤ 6.
Vì m nguyên dương suy ra m∈{1;2;3;4;5; } 6 . Chọn B
Câu 47: Cho hàm số f (x) có đạo hàm trên là f ′(x) = (x − )
1 (x + 3) . Có bao nhiêu giá trị
nguyên của tham số m thuộc đoạn [ 10
− ;20] để hàm số y = f ( 2
x + 3x − m) đồng biến trên khoảng (0;2)? A. 18 B. 17. C. 16. D. 20 . Lời giải Chọn A
Xét dấu f ′(x) ta được
Ta có: y′ = ( x + ) f ′( 2 2 3
x + 3x − m) .
Vì 2x + 3 > 0, x
∀ ∈(0;2) . Do đó, để hàm số y = f ( 2
x + 3x − m) đồng biến trên khoảng (0;2) 2 ′
thì f (x + 3x − m) ≥ 0, x ∀ ∈(0;2) (*). Đặt 2
t = x + 3x − m . Vì x ∈(0;2) ⇒ t ∈(−m;10 − m) .
(*) trở thành: f ′(t) ≥ 0, t
∀ ∈(−m;10 − m). 13 ≤ m ≤ 20 10 − m ≤ 3 − m ≥ 13
Dựa vào bảng xét dấu của f ′(x) ta có: ⇔ ⇒ 10 − ≤ m ≤ −1 1 ≤ −m m ≤ −1 m∈ Z ⇒ m∈{ 10 − ; 9 − ;..; 1 − ;3;4;..;20}.
Dạng toán 13. Biết biểu thức hàm số y = f ′(x) xét tính đơn điệu của hàm số
y = g (x) = f (u(x)) + h(x) trong bài toán không chứa tham số.
Câu 48: Cho hàm số y = f (x) liên tục trên và có đạo hàm f ′(x) thỏa mãn: f ′(x) = ( 2
1− x )(x −5) Hàm số y = f (x + ) 3 3
3 − x +12x nghịch biến trên khoảng nào sau đây? A. (1;5) . B. (2;+ ∞) . C. ( 1; − 0) . D. (−∞;− ) 1 . Lời giải Chọn B
Ta có: f ′(x) = ( 2
1− x )(x −5) suy ra f ′(x + ) = −(x + )2 3 1 3 (x + 3−5)
= −(x + 4)(x + 2)(x − 2).
Mặt khác: y′ = f ′(x + ) 2 3.
3 − 3x +12 = − (x + )(x + )(x − ) + ( 2 3 4 2 2 x − 4) = 3
− (x − 2)(x + 2)(x + 5) . 5 − < x < 2 − Xét y′ < 0 ⇔ 3
− (x − 2)(x + 2)(x + 5) < 0 ⇔ . x > 2
Vậy hàm số y = f (x + ) 3 3
3 − x +12x nghịch biến trên các khoảng ( 5 − ;− 2) và (2;+ ∞) .
Câu 49: Cho hàm số y = f (x) xác định trên và có đạo hàm f ′(x) thỏa mãn
f ′(x) = (1− x)(x + 2) g (x) +1 trong đó g (x) < 0, x
∀ ∈ . Hàm số y = f (1− x) + x + 2
nghịch biến trên các khoảng nào? A. (1;+∞). B. (0;3). C. ( ; −∞ 3) . D. (3;+∞) . Lời giải Chọn D
Ta có: f ′(x) = (1− x)(x + 2) g (x) +1 ⇒ f ′(1− x) = x(3− x) g (1− x) +1
Mặt khác: y = ( f (1− x))′ ′
+1 = − f ′(1− x) +1 = − .x
(3− x).g (1− x) +1 +1 = − .
x (3− x).g (1− x)
Ta có: y′ < 0 ⇔ − .x(3− x).g (1− x) < 0 (*) x >
Do g (x) < 0, x
∀ ∈ ⇒ g (1− x) < 0, x
∀ ∈ ⇒ ( ) ⇔ x ( − x) 3 * . 3 < 0 ⇔ . x < 0
Vậy hàm số y = f (1− x) + x + 2 nghịch biến trên các khoảng ( ;0 −∞ ) và (3;+∞) .
Câu 50: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm liên tục trên và f ′(x) = x( x − )⋅( 2 2 1 x + 3) + 2 . Hàm
số y = f (3− x) + 2x + 2019 đồng biến trên khoảng nào trong các khoảng sau? A. (3;5) . B. 5 2; . C. 5 ;3 . D. ( ; −∞ 3) . 2 2 Lời giải Chọn C
Ta có y′= − f ′(3− x) + 2.
y′ > 0 ⇔ − f ′(3− x) + 2 > 0 ⇔ f ′(3− x) < 2 ⇔ ( − x) ( − x) − ( − x)2 3 2 3 1 3 + 3 + 2 < 2
⇔ ( − x)( − x) ( − x)2 3 5 2 3 + 3 < 0 Vì ( − x)2 3 + 3 > 0,∀x ∈ .
Suy ra y′ > 0 khi và chỉ khi (3− x)(5− 2x) < 0 5 ⇔ < x < 3. 2
Vậy hàm số y = f (3− x) + 2x + 2019 đồng biến trên khoảng 5 ;3 . 2
Câu 51: Cho hàm số y = f (x) liên tục trên và có đạo hàm f ′(x) thỏa mãn
f ′(x) = (x + ) 1 (x − )
1 (x − 4) . Xét hàm số g (x) = f ( 2 x ) 6 4 2 12
+ 2x −15x + 24x + 2019. Khẳng định đúng là:
A. Hàm số g (x) nghịch biến trên khoảng ( 2 ; − − ) 1 .
B. Hàm số g (x) có hai điểm cực tiểu.
C. Hàm số g (x) đạt cực đại tại x = 0.
D. Hàm số g (x) đồng biến trên khoảng (2 ;+∞) . Lời giải Chọn D
Tập xác định của hàm số g (x) là D = .
Ta có g′(x) = xf ′( 2 x ) 5 3
+ x − x + x = x f ′ ( 2x) 4 2 24 12 60 48 12 2
+ x − 5x + 4
= x ( 2x + )( 2x − )( 2x − )+( 2x − )( 2x − ) = x
( 2x − )( 2x − )( 2 12 1 1 4 1 4 12 1 4 x + 2) x = 0 x = 0 g (x) 2 0 x 4 ′ = ⇔ = ⇔ x = 2 ± . 2 x = 1 x = 1 ±
Ta có bảng biến thiên của hàm số g (x) như sau:
Qua bảng biến thiên ta có phương án D là phương án đúng. 2
Câu 52: Cho hàm số f (x) có đạo hàm là f ′(x) = (x − )
1 (x − 2) (x − 3)(x − 4)
Hàm số y = f (x + ) 3 3
2 − x + 3x đồng biến trên khoảng nào dưới đây? A. (1;+∞). B. ( ; −∞ − ) 1 . C. ( 1; − 0) . D. (0;2) . Lời giải Chọn C Ta có bảng xét dấu
Xét y = f (x + ) 3 3 2 − x + 3x .
Cách 1: y′ = f ′(x + ) + ( 2 3. 2 1− x ) ≤ x + ≤ − ≤ x ≤
Ta có f ′(x + ) 1 2 3 1 1 2 ≥ 0 ⇔ ⇔ . x 2 4 + ≥ x ≥ 2
f ′(x + 2) ≥ 0, x ∀ ∈( 1; − ) 1 Ta có
⇒ y′ > 0, x ∀ ∈( 1; − ) 1 . 2 1
− x > 0, x ∀ ∈ ( 1; − ) 1 Vậy ta chọn đáp án C. Cách 2:
Xét y = f (x + ) 3 3 2 − x + 3x .
y′ = f ′(x + ) + ( 2 3. 2 1− x ) Ta có 3 7 5 y′ = 3. f ′ − <
0 nên loại đáp án A, D. 2 2 4 y′( 2 − ) = 3. f ′ (0) − 3 < 0 nên loại đáp án B. Vậy ta chọn đáp án C.
Dạng toán 14. Biết biểu thức hàm số y = f ′(x) xét tính đơn điệu của hàm số
y = g (x) = f (u(x)) + h(x) trong bài toán chứa tham số.
Câu 53: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm f (x) 2 '
= x + 2x − 3, x ∀ ∈ . Có bao nhiêu giá trị
nguyên của tham số m thuộc đoạn [ 10
− ;20] để hàm số g (x) = f ( 2
x + x − m) 2 3 + m +1 đồng biến trên (0;2)? A. 16. B. 17. C. 18. D. 19. Lời giải Chọn C t ≤ 3 − Ta có f '(t) 2
= t + 2t − 3 ≥ 0 ⇔ (*). t ≥ 1
Có g (x) = ( x + ) f ( 2 ' 2
3 ' x + 3x − m)
Vì 2x + 3 > 0, x
∀ ∈(0;2) nên g (x) đồng biến trên (0;2) ⇔ g '(x) ≥ 0, x ∀ ∈(0;2) ⇔ f ( 2
' x + 3x − m) ≥ 0, x ∀ ∈(0;2) 2
x + 3x − m ≤ 3, − x ∀ ∈(0;2) 2
x + 3x ≤ m − 3, x ∀ ∈(0;2) ⇔ ⇔ (**) 2
x + 3x − m ≥ 1, x ∀ ∈ (0;2) 2
x + 3x ≥ m +1, x ∀ ∈ (0;2) m − 3 ≥10 m ≥13 Có h(x) 2
= x + 3x luôn đồng biến trên (0;2) nên từ (**) ⇒ ⇔ m 1 0 + ≤ m ≤ 1 − m∈[ 10 − ;20] Vì
⇒ Có 18 giá trị của tham số m. m∈
Vậy có 18 giá trị của tham số m cần tìm.
Câu 54: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm '( ) = ( + ) 1 x f x x
e , có bao nhiêu giá trị nguyên của
tham số m trong đoạn [ 2019 −
;2019] để hàm số y = g (x) = f ( x) 2
ln − mx + mx − 2 nghịch biến trên ( 2 1;e ) . A. 2018. B. 2019. C. 2020. D. 2021. Lời giải Chọn B Trên ( 2 1
1;e ) ta có g '(x) = . f '(ln x) − 2mx + m = ln x +1− (2x − ) 1 m x
Để hàm số y = g (x) nghịch biến trên ( 2
1;e ) thì g (x) = x + − ( x − )m ≤ x ∀ ∈ ( 2 ' ln 1 2 1 0, 1;e )
⇔ ln x +1− (2x − ) 1 m ≤ 0, x ∀ ∈ ( 2 1;e ) ln x +1 ⇔ ≤ , m x ∀ ∈ ( 2 1;e ) 2x −1 1 + − − 2ln x
Xét hàm số h(x) ln x 1 = trên( 2 1;e ) , ta có '( ) x h x = < 0, x ∀ ∈ ( 2 1;e , từ đây 2 ) 2x −1 (2x − ) 1
suy ra m ≥ 1. Vậy có 2019 giá trị nguyên của m thỏa bài toán.
Câu 55: Cho hàm số y = f (x) liên tục trên R và có f ′(x) = x (x + )3 (x − )4 (x − )5 . 1 . 1 . 4 .
Giá trị của tham số m để hàm số 1
y = g(x) = f (1− x) + chắc chắn luôn 2 x + mx + 2 m + 1
đồng biến trên (−3;0). A. m ∈( 2; − − ) 1 . B. m ∈( ; −∞ 2 − ) . C. m ∈[ 1; − 0].
D. m ∈[0;+∞) Lời giải Chọn D 2 2 Điều kiện: 2 x m 3m + mx + 2
m + 1 ≠ 0 (luôn đúng vì 2 2
x + mx + m + 1 = x + + + 1 > 0 ) 2 4 ( ) 2x m
g x = − f (1− x) + ′ ′ −
(x +mx+m +1)2 2 2
Đặt t = 1− x; x∈(−3;0) ⇒ t ∈(1;4) ⇒ − f ′(1− x),x∈(−3;0) chính là − f ′(t),t ∈(1;4) . Do
đó − f ′(t) > 0,∀t ∈(1;4) ⇔ − f ′(1− x) > 0,∀x∈(−3;0) Ycbt 2x + m ⇔ − ≥ 0,∀x∈ 3;0 2x m 0, x 3;0 2 (− ) ⇔ + ≤ ∀ ∈(− ) ( 2x +mx+ 2 m + 1)
⇔ m ≤ −2x,∀x∈(−3;0) ⇔ m ≤ min(−2x) ⇔ m ≤ 0 . Vậy m∈ +∞ 0; ) −3;0
Câu 56: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm f ′(x) x + 2 = , x
∀ ∈ . Có bao nhiêu số nguyên m 2 x +1 thuộc khoảng ( 20
− ;20) để hàm số g (x) = f (x + )
1 − mx +1 đồng biến trên ? A. 20 . B. 19. C. 17 . D. 18. Lời giải Chọn C
Ta có g′(x) = f ′(x) − m .
Hàm số g (x) = f (x + )
1 − mx +1 đồng biến trên ⇔ g′(x) ≥ 0 x ∀ . x + 3 + ⇔ f ′(x + ) 1 ≥ m x 3 x ∀ ⇔ ≥ m x ∀ ⇔ min ≥ m (*). 2 x + 2x + 2 2
x + 2x + 2 Đặt + h(x) x 3 = . 2 x + 2x + 2 Ta có ′( ) 1 − − 2x h x = ( . 2 x + 2x + 2) 2 x + 2x + 2 Cho h′(x) 1 = 0 ⇔ x = − 1 h ⇒ − = 5 . 2 2 Bảng biến thiên
Từ bảng biến thiên ta thấy (*) ⇔ m ≤ 1 − .
Vì m∈, m∈( 20 − ;20) nên m∈{ 19 − ;−18;− } 1 .
Câu 57: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm f '(x) = (x + )
1 (x − 2). Tìm m để hàm số
y = g (x) = f (x + 2) − x
m đồng biến trên khoảng ( 1; − 2) . A. 9 m − ≤ . B. 9
− ≤ m ≤10 . C. 9 m − ≥ . D. m ≥10 . 4 4 4 Lời giải Chọn A
Ta có y = g (x) = f (x + 2) − x
m . Suy ra g '(x) = f '(x + 2) − m .
Để hàm số y = g (x) đồng biến x ∀ ∈( 1;
− 2) thì g '(x) ≥ 0 x ∀ ∈( 1; − 2) .
Hay f '(x + 2) ≥ m x ∀ ∈( 1;
− 2) ⇔ m ≤ f '(x + 2) x ∀ ∈( 1;
− 2) ⇔ m ≤ x(x + 3) x ∀ ∈( 1; − 2). m ≤ Min ( 2
x + 3x) . Đặt h(x) 2
= x + 3x , h (x) h (x) 3 ' 2x 3, ' 0 x − = + = ⇔ = . x ( ∈ 1 − ;2) 2
Ta có bảng biến thiên như sau. x −∞ 1 − 3 − 2 +∞ 2 h'(x) - 0 + h(x) 2 − 10 9 − 4
Dựa vào bảng biến thiên ta thấy 9
m ≤ − . Đáp án A. 4
Câu 58: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm f (x) 2 '
=1− x . Có bao nhiêu giá trị nguyên dương của
m để hàm số y g (x) f ( 2 x x) 1 2 2m ln x = = + + −
nghịch biến trên khoảng (1;+∞). x A. 8 . B. 7 . C. 9. D. 1. Lời giải Chọn A 2m x +1
Ta có y g (x) f ( 2 x x) 1 2 2m ln x = = + + −
. Suy ra g '(x) = (2x + 2) f '( 2 x + 2x) ( ) + x 2 x .
Để hàm số y = g (x) nghịch biến x
∀ ∈(1;+∞) thì g '(x) ≤ 0 x ∀ ∈(1;+∞) .
Hay (2x 2) '( 2 2 ) m + + + ≤ 0 ∀ ∈(1;+∞) ⇔ ' ( 2 +2 m f x x x f x x + ≤ 0 x ∀ ∈ 1;+∞ . (vì 2 ) 2 ( ) x x 2x + 2 > 0 x ∀ ∈(1;+∞) ). Do đó 1 ( 2x)2 m x 0 x (1; ) m x ( x 2x)2 2 2 2 2 x − + + ≤ ∀ ∈ +∞ ⇔ ≤ + − x ∀ ∈ 1;+∞ 2 ( ) x
Đặt h(x) = x (x + )2 2 2 2
2x − x , h (x) = ( 5 4 3 2 '
2x 3x + 4x + 6x + 8x − )
1 ,h'(x) = 0 ⇔ x = 0 Phương trình 5 4 3 2
3x + 4x + 6x + 8x −1 = 0 không có nghiệm x >1. Ta có bảng biến thiên x −∞ 0 1 +∞ h'(x) 0 + h(x) 8 0
Từ bảng biến thiên ta thấy m ≤ 8 . Mà m∈ . Suy ra m có 8 giá trị. +
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
Dạng toán 15. Biết biểu thức của hàm số y = f ′(x) , xét tính đơn điệu của hàm số
y = g (x) = f (u(x)) + f (v(x)) + h(x) trong bài toán không chứa tham số. = ′ NHÓ
Dạng toán 16. Biết biểu thức của hàm số y f (x) , xét tính đơn điệu của hàm số
y = g (x) = f (u(x)) + f (v(x)) + h(x) trong bài toán chứa tham số. M T = ′ OÁN
Dạng toán 17. Biết biểu thức hàm số y f (x) xét tính đơn điệu của hàm số = ( ) = ( ( )) k y g x f u x V
trong bài toán không chứa tham số. D 2 4 –
Câu 1: Cho hàm số y = f (x) liên tục và có đạo hàm f (′x) = (x + 2)(x −9)(x −16) trên . Hàm VD = = − C số 2019 2 y g(x) f (2x x )
đồng biến trên khoảng nào trong các khoảng sau đây? A. (1− 3;1+ 3). B. (3;+∞) . C. (1;+∞). D. ( 1; − 3) . Lời giải Chọn B
Ta có f ′ x = (x + )( 2 x − )( 4
x − ) = (x − )(x − )(x + )(x + )2 ( 2 ( ) 2 9 16 3 2 3 2 x + 4). 2018 2018 2 2 ′ 2 g′ x =
f x − x
f x − x =
f x − x ( − x) f ′ ( 2 ( ) 2019. (2 ) (2 ) 2019. (2 ) 2 2 2x − x ) 2018 2 = f x − x ( − x) ( 2 x − x − )( 2 x − x − )( 2 x − x + )( 2
x − x + )2 ( 2 2019 (2 ) 2 2 2 3 2 2 2 3 2 2
2x − x )2 + 4 NHÓ = ( − x)( 2 1
2x − x + 3) A M T Trong đó: OÁN A =
f ( x − x ) 2018
( x− x + )2 (x − x+ )(x − x+ )(x − x)2 2 2 2 2 2 2.2019 2 2 2 2 3 2 2 2 + 4 ≥ 0, Vx ∀ ∈ D –
Khi đó g′ x ≥ ⇒ ( − x)( 2 ( ) 0 1
2x − x + 3) ≥ 0 ⇔ x∈[ 1; − ] 1 ∪[3;+∞) VD C ⇒ Hàm số 2019 2
y = g(x) = f (2x − x )
đồng biến trên mỗi khoảng ( 1; − ) 1 và (3;+∞) .
Câu 2: Cho hàm số y = f (x) xác định và liên tục trên có f ′(x) = (x − 2)(x + 5)(x + ) 1 và f ( 5
− ) = f (2) =1. Hàm số ( ) = ( ) 2 2 g x
f x đồng biến trên khoảng nào dưới đây ? A. ( ;
−∞ 0) ∪( 2;+∞). B. (− 2; 2). C. (0;+∞).
D. (− 2;0)∪( 2;+∞) . Lời giải
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 1
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số Chọn D x = 2
Từ giả thiết ta có f (x) = (x − 2)(x + 5)(x + ) 1 ⇒ f (x) = 0 ′ ′ ⇔ x = 5 − NHÓ x = 1 −
Bảng biến thiên của y = f (x) M T x OÁN ∞ -5 -1 2 + ∞ f'(x) 0 + 0 0 + V +∞ f(-1) + ∞ D f(x) – VD 1 1 C
Từ BBT suy ra f (x) > 0 x ∀ ∈ .
Xét hàm số ( ) = ( ) 2 2 g x f x ′ g (x) = ( f (x ) 2 2 ′ ′ = x f ′( 2 x ) f ( 2 x ) = x( 2 x − )( 2 x + )( 2 x + ) f ( 2 4 . 4 2 5 1 x ) Do f (x) > x ∀ ∈ ⇒ f ( 2 0 x ) > 0 x ∀ ∈ x = Xét g′(x) 0 = 0 ⇔ x = ± 2 BBT của ( ) = ( ) 2 2 g x f x NHÓ x ∞ - 2 0 2 + ∞ M T g'(x) 0 + 0 0 + OÁN +∞ + ∞ g(x) VD – VD
Từ BBT trên ta chọn đáp án D. C
Dạng toán 18. Biết biểu thức hàm số y = f ′(x) xét tính đơn điệu của hàm số = ( ) = ( ( )) k y g x
f u x trong bài toán chứa tham số.
Dạng toán 19. Biết biểu thức hàm số y = f ′(u(x)) xét tính đơn điệu của hàm số y = f (x) trong
bài toán không chứa tham số.
Câu 3: Cho hàm số y = f (x) có 7 2 f ′ 2 − x + = 3x −12x +
9 . Hàm số y = f (x) nghịch biến trên 2 khoảng nào sau đây.
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 2
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số A. 1 9 ; . B. 9 ;+∞ . 4 4 4 C. 5 3 ; − . D. 5 ; −∞ − . NHÓ 2 2 2 Lời giải M T Chọn C OÁN
Ta cần giải bất phương trình f (′x) < 0 . V D 7 7 – Từ 2 f ′ 2 − x + = 3x −12x + 9 ⇒ f ′ 2 − x + < 0 ⇔ 1< x < 3. VD 2 2 C Đặt 7 t − = 2 − x + 7 2t x − ⇒ =
. Khi đó ta có f ′(t) 7 2t 5 3 < 0 ⇔ 1<
< 3 ⇔ − < t < . 2 4 4 2 2 Vậy hàm số 5 3
y = f (x) nghịch biến trên khoảng − ; . 2 2
Câu 4: Cho hàm số y = f (x) xác định, liên tục trên R và có đạo hàm f ′(x) thỏa mãn
f ′(x) = (1− x)(x + 2) g (x) + 2018 với g (x) < 0, x ∀ ∈ R .
Khi đó hàm số y = f (1− x) + 2018x + 2019 nghịch biến trên khoảng nào? A. (1;+ ∞). B. (0;3). C. ( ; −∞ 3) . D. (4;+ ∞) . Lời giải NHÓ Chọn D M T
Xét hàm số y = h(x) = f (1− x) + 2018x + 2019 OÁN
Ta có h'(x) = − f '(1− x) + 2018 = −x(3 − x)g(1− x) V D x = 0 –
Vì g(x) < 0, x ∀ ∈ R h'(x) = 0 ⇔ VD nên x = 3 C Bảng biến thiên
Vậy hàm số đã cho nghịch biến trên khoảng (4;+ ∞) .
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 3
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
Câu 5: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm liên tục trên . Đồ thị hàm số y = f ′(3x + 5) như hình
vẽ. Hàm số y = f (x) nghịch trên khoảng nào? NHÓ M TOÁN V D – VD C A. ( ;8 −∞ ) . B. 7 − ;+∞ . C. 4 ;+∞ . D. ( ; −∞ 10). 3 3 Lời giải Chọn A
Đặt x = 3t + 5. Khi đó g (t) = f (3t + 5) ⇒ g′(t) = 3 f ′(3t + 5) .
Ta có g′(t) < 0 ⇔ f ′(3t + 5) < 0 ⇔ t <1.
Khi đó f ′(x) x − 5 < 0 ⇔ < 1 ⇔ x < 8. 3 NHÓ
Vậy hàm số nghịch biến trên khoảng ( 1; − 8) . M T
Câu 6: Cho hàm số f (x) có đồ thị như hình vẽ. Hàm số f (3x − 2) nghịch biến trên khoảngOÁN
(α;β ) . Khi đó giá trị lớn nhất của β −α là: y V D f (x) – VD 4 C O 1 x A. 9. B. 3. C. 6 . D. 1. Lời giải Chọn D
Ta có: y = f (3x − 2) ⇒ y′ = 3. f ′(3x − 2).
Hàm số y = f (3x − 2) nghịch biến ⇔ y′ ≤ 0 ⇔ 3. f ′(3x − 2) ≤ 0 ⇔ f ′(3x − 2) ≤ 0 .
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 4
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
⇔ 1≤ 3x − 2 ≤ 4 ⇔ 1≤ x ≤ 2 .
Vậy khoảng (α;β ) lớn nhất là (1;2) . NHÓ
Câu 7: Cho hàm số y = f (x) có đồ thị hàm số y = f ′(2 − x) như hình vẽ bên. Hỏi hàm số M
y = f (x) đồng biến trên khoảng nào sau đây? TOÁN V D – VD C A. ( 2; − 4) . B. ( 1; − 3) . C. ( 2; − 0) . D. (0; ) 1 . Lời giải Chọn C
Đặt x = 2 − t ta có y = f (2 −t) ⇒ y′ = − f ′(2 −t).
y′ > 0 ⇔ f ′(2 −t) < 0 ⇔ 2 < t < 4 hay
Khi đó f ′(x) > 0 ⇔ 2 < 2 − x < 4 ⇔ 2 − < x < 0 .
Vậy hàm số đồng biến trong khoảng ( 2; − 0) . NHÓ M T
Dạng toán 20. Biết biểu thức hàm số y = f ′(u(x)) xét tính đơn điệu của hàm số y = f (x) trong OÁN
bài toán chứa tham số. 2 2
Câu 8: Cho hàm số g (x) = f (5− x) có đạo hàm g '(x) = (5− x)(2 − x) x −(m +10) x + 5m + 41 V D
với mọi x∈ . Có bao nhiêu số nguyên dương m để hàm số f (x) đồng biến trên khoảng– VD ( ; −∞ − ) 1 . C A. 7 . B. 8 . C. 9 . D. 10 . Lời giải Chọn B
Ta có g '(x) = − f '(5− x) ⇒ f '(5− x) = −g '(x). Suy ra
f ( − x) = −g (x) = (x − )( − x)2 2 ' 5 ' 5 2
x −(m +10) x + 5m + 41
⇔ f ( − x) = (x − )(( − x) − )2 ( − x)2 ' 5 5 5 3 5
+ m(5 − x) +16
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 5
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
Hàm số f (x) đồng biến trên khoảng ( ; −∞ − )
1 khi và chỉ khi f '(x) ≥ 0, x ∀ ∈( ; −∞ − ) 1
(Dấu “ = ” chỉ xảy ra tại hữu hạn điểm ) NHÓ
⇔ −x(x − )2 ( 2
3 x + mx +16) ≥ 0, x ∀ ∈( ; −∞ − ) 1 M 2
⇔ x + mx +16 ≥ 0, x ∀ ∈( ; −∞ − )
1 (vì x < 0 và (x − )2 3 > 0, x ∀ ∈( ; −∞ − ) 1 ) TOÁN 2 −x −16 ⇔ ≤ V ⇔ m ≤ , x ∀ ∈( ; −∞ − ) 1
m min h(x) x (−∞;− )1 D – 2 VD
Với h(x) −x −16 16 x ( x) 16 2. . − = = − − ≥ − =
8, dấu “=” xảy ra khi x = 4 − . x x x C
⇒ min h(x) = 8 ⇒ m ≤ 8 , kết hợp với điều kiện m nguyên dương ta suy ra (6;+∞) m∈{1;2;3;4;5;6;7; } 8 .
Vậy có 8 giá trị của m thỏa mãn.
Dạng toán 21. Biết biểu thức của hàm số y = f ′(x) , xét tính đơn điệu của hàm số y = g (x). f (x)
trong bài toán không chứa tham số.
Dạng toán 22. Biết biểu thức của hàm số y = f ′(x) , xét tính đơn điệu của hàm số y = g (x). f (x)
trong bài toán chứa tham số. NHÓ
Dạng toán 23. Biết biểu thức của hàm số y = f ′(x) , xét tính đơn điệu của hàm số y = g (x). f (x) M T
trong bài toán không chứa tham số. OÁN
Dạng toán 24. Biết biểu thức của hàm số y = f ′(x) , xét tính đơn điệu của hàm số y = g (x). f (x)
trong bài toán chứa tham số. V D – g (x)
Dạng toán 25. Biết biểu thức của hàm số y = f ′(x) , xét tính đơn điệu của hàm số = hoặc VD y f (x) C f (x) y =
trong bài toán không chứa tham số. g (x) g (x)
Dạng toán 26. Biết biểu thức của hàm số y = f ′(x) , xét tính đơn điệu của hàm số y = hoặc f (x) f (x) y =
trong bài toán chứa tham số. g (x)
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 6
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số NHÓ M TOÁN V
PHẦN 3: Biết đồ thị của hàm số y = f '(x) D – VD
Dạng toán 27. Biết đồ thị hàm số y = f ′(x) xét tính đơn điệu của hàm số y = g (x) = f (x) + h(x) C
trong bài toán không chứa tham số.
Câu 9: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm liên tục trên .
Đồ thị hàm số y = f ′(x) như hình bên dưới. NHÓ
Hàm số g (x) = f (x) 2 2
− x đồng biến trên khoảng nào trong các khoảng sau đây? M T A. ( ; −∞ 2 − ) . B. ( 2; − 2) . C. (2;4) . D. (2;+∞) . OÁN Lời giải VD Chọn B –
Ta có g′(x) = 2 f ′(x) − 2x ⇒ g′(x) = 0 ⇔ f ′(x) = .x VD ′ = ′ C
Số nghiệm của phương trình g (x) = 0 chính là số giao điểm của đồ thị hàm số y f (x)
và đường thẳng d : y = x (như hình vẽ bên dưới).
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 7
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số NHÓ M TOÁN V D – VD x = 2 − C
Dựa vào đồ thị, suy ra g′(x) = 0 ⇔ x = 2 . x = 4 Lập bảng biến thiên
⇒ hàm số g (x) đồng biến trên ( 2;
− 2) và (4;+∞) . So sánh 4 đáp án Chọn B
Câu 10: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm trên . Đồ thị hàm số y = f ′(x) như hình vẽ bên dưới.NHÓ M T OÁN VD – VD 3
Hàm số g (x) = f (x) x 2 −
+ x − x + 2 đồng biến trên khoảng nào trong các khoảng sau? C 3 A. ( 1; − 0) . B. (0;2) . C. (1;2) . D. (0; ) 1 . Lời giải Chọn D
Ta có g′(x) = f ′(x) 2
− x + 2x −1, g′(x) = ⇔ f ′(x) = (x − )2 0 1 .
Suy ra số nghiệm của phương trình g′(x) = 0 chính là số giao điểm giữa đồ thị hàm số
f ′(x) và parabol (P) y = (x − )2 : 1 .
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 8
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số NHÓ M TOÁN x = 0 V
Dựa vào đồ thị ta suy ra ′ = ⇔ = . D g (x) 0 x 1 – x = 2 VD C Bảng biến thiên
Dựa vào bảng biến thiên và đối chiếu với các đáp án, ta Chọn D
Lưu ý. Cách xét dấu bảng biến thiên như sau: Ví dụ trên khoảng ( ;0
−∞ ) ta thấy đồ thị
hàm f ′(x) nằm phía trên đường y = (x − )2
1 nên g′(x) mang dấu −. NHÓ
Nhận thấy các nghiệm x = 0, x =1, x = 2 là các nghiệm đơn nên qua g′(x) đổi dấu. M T
Câu 11: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm liên tục trên , đồ thị hàm số y = f ′(x) như hình vẽ. OÁN y 3 V 2 D 1 – x VD -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7 -1 C -2 -3 -4 -5 -6
Hỏi hàm số g (x) = f (x) + (x + )2 2
1 đồng biến trên khoảng nào trong các khoảng sau? A. (3;+ ∞). B. (1;3) . C. ( 3 − ) ;1 . D. (−∞;3) . Lời giải Chọn B
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 9
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
Tập xác định của g (x) là . Ta có g′(x) = 2 f ′(x) + x +1 .
Hàm số đồng biến khi và chỉ khi f ′(x) ≥ −x −1, (dấu bằng chỉ xảy ra tại hữu hạn điểm). NHÓ
Vẽ chung đồ thị y = f ′(x) và y = −x −1 trên cùng một hệ trục như sau: M y T 3 OÁN 2 V 1 x D -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7 – -1 VD -2 C -3 -4 -5 -6 x ≤ 3 −
Từ đồ thị ta có f ′(x) ≥ −x −1 ⇔ . Chọn B 1 ≤ x ≤ 3
Câu 12: Cho hàm số y = f (x) xác định và liên tục trên [ 1;
− 5] có đồ thị của hàm y = f ′(x) được
cho như hình bên dưới. Hàm số g (x) = − f (x) 2 2
+ x − 4x + 4 đồng biến trên khoảng nào
trong các khoảng sau đây? NHÓ M T OÁN VD – VD C A. ( 1; − 0). B. (0;2). C. (2;3). D. ( 2; − − ) 1 . Lời giải Chọn C
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 10
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số NHÓ M TOÁN V D – VD C
Xét hàm số g (x) = − f (x) 2 2
+ x − 4x + 4 trên [ 1; − 5]ta có:
x = x ∈ 0; 2 1 ( ) g′(x) = 2
− f ′(x) + 2x − 4 ; g′(x) = 0 ⇔ f ′(x) = x − 2 ⇔ x = 3 .
x = x ∈ 4; 5 2 ( )
Bảng xét dấu g′(x) : NHÓ
Từ bảng xét dấu suy ra hàm số đồng biến trên khoảng (2;3). M T
Câu 13: Cho hàm số y = f (x) . Đồ thị hàm số y = f '(x) như hình vẽ dưới đây. Xét hàm sốOÁN
g (x) = f (x) 1 3 3 2 3
− x − x + x + 2018 . Hàm số y = g (x) đồng biến trên khoảng nào dướ i 3 4 2 V D đây? – VD C A. (−∞;− 2) B. ( 3; − − ) 1 . C. ( 1; − )1 . D. (1;+ ∞) . Lời giải Chọn C
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 11
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
Ta có: g (x) f (x) 2 3 3 x x f (x) 2 3 3 ' ' ' = − − + = − x + x − 2 2 2 2
⇒ g (x) = ⇔ f (x) 2 3 3 ' 0 ' = x + x − 2 2 NHÓ Ta vẽ đồ thị hàm số 2 3 3
y = x + x − M 2 2 TOÁN V D – VD C x = 3 − Dựa nào đồ thị g '(x) 0 ⇒ = ⇔ x = 1 − x = 1 Bảng biến thiên NHÓ M T OÁN
Dạng toán 28. Biết đồ thị hàm số y = f ′(x) xét tính đơn điệu của hàm số y = g (x) = f (x) + h(x) V
trong bài toán chứa tham số. D – Câu 14:
y = f x có đồ thị của hàm số y = f ′(x) như hình vẽ bên. Các giá trị của Cho hàm số ( ) m VD
để hàm số y = f (x) + (m − )
1 x đồng biến trên khoảng (0;3) là C A. m > 4 . B. m ≤ 4. C. m ≥ 4.
D. 0 > m > 4. Lời giải
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 12
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số Chọn C
Ta có y = f (x) + (m − )
1 x ⇒ y′ = f ′(x) + m −1. NHÓ
Hàm số y = f (x) + (m − )
1 x đồng biến trên khoảng (0;3) M
⇔ y′ ≥ 0, x
∀ ∈(0;3) ⇔ f ′(x) + m −1≥ 0, x ∀ ∈(0;3) T OÁN
⇔ −m +1≤ f ′(x), x ∀ ∈(0;3) V D
⇔ −m +1≤ min f ′(x) ⇔ −m +1≤ 3 − ⇔ m ≥ 4. – x ( ∈ 0;3) VD C
Câu 15: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm liên tục trên và đồ thị của hàm số y = f '(x) như hình vẽ. NHÓ 1 M T
Đặt g (x) = f (x − m) − (x − m − )2
1 + 2019 với m là tham số thực. Gọi S là 2 OÁN
tập các giá trị nguyên dương của m để hàm số y = g (x) đồng biến trên khoản (5;6). VD
Tổng các phần tử của S bằng: – VD A. 4 . B. 11. C. 14. D. 20. C Lời giải Chọn C
Ta có g '(x) = f '(x − m) −(x − m − ) 1
Đặt h(x) = f '(x) −(x − )
1 . Từ đồ thị y = f '(x) và đồ thị y = x −1 trên hình vẽ ta suy ra − ≤ ≤ h(x) 1 x 1 ≥ 0 ⇔ x ≥ 3
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 13
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số NHÓ M TOÁN V D – VD C
− ≤ x − m ≤
m − ≤ x ≤ m +
Ta có g (x) = h(x − m) 1 1 1 1 ' ≥ 0 ⇔ ⇔ x m 3 − ≥ x ≥ m + 3
Do đó hàm số y = g (x) đồng biến trên các khoảng (m −1;m + ) 1 và (m + 3;+∞) m −1≤ 5 5 ≤ m ≤ 6
Do vậy, hàm số y = g (x) đồng biến trên khoảng (5;6) ⇔ m+1≥ 6 ⇔ m ≤ 2 m +3 ≤ 5
Do m nguyên dương nên m∈{1;2;5; } 6 , tức S = {1;2;5; } 6
Tổng các phần tử của S bằng 14. NHÓ
Câu 16: Cho hàm số y f x có đạo hàm liên tục trên .
Đồ thị hàm số y f x như hình bênM T dưới OÁN VD – VD C 2 Đặt hàm số x
g x f 1 m x
x mx , m là tham số. Hỏi có bao nhiêu giá trị nguyên 2
của m thuộc đoạn 2020;
0 để hàm số y
g xnghịch biến trên khoảng 2; 0 ? A. 2016. B. 2017. C. 2019. D. 2020. Lời giải.
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 14
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
Ta có gx f m
1 x x 1 . m
Ta có gx 0 f m
1 x x 1 . m NHÓ
Đặt t m
1 x , bất phương trình trở thành f t t . M
Từ đồ thị của hàm số y f x và đồ thị hàm số y x (hình vẽ bên dưới) ta thấy đường TOÁN
thẳng y x cắt đồ thị hàm số f 'x lần lượt tại ba điểm x 3 x ; 1 x ; 3. V D – VD C
Quan sát đồ thị ta thấy t 3 m 1 x 3 x 4m
f t t
1 t 3 1 m 1 x 3
2m x m
Suy ra hàm số y
g x nghịch biến trên các khoảng 4 ;
m và 2 ; m m . 4m 2 NHÓ Để hàm số m 6 y
g x nghịch biến trên khoảng 2; 0 thì
2 m 2 m 0 m 0 M T OÁN
Vậy trên đoạn 2020;
0 có tất cả 2016 giá trị của m thỏa mãn đề bài. V
Câu 17: Cho hàm số y = f (x) liên tục trên có đồ thị hàm số y = f ′(x) như hình vẽ. D – VD C
Xét hàm số g (x) = f (x) 1 − ( 2 2
x + m ) −3(x + m). Khi đó khẳng định nào sau đây đúng ? 2
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 15
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
A. Với mọi giá trị của tham số m thì g (x) nghịch biến trên các khoảng ( 2; − 0) và (2;+∞) , đồng biến trên ( ; −∞ 2 − ) và (0;2) .
B. Chỉ có đúng 1 giá trị của tham số m để g (x) nghịch biến trên các khoảng ( 2; − 0) và NHÓ
(2;+∞) , đồng biến trên ( ; −∞ 2 − ) và (0;2) . M
C. Với mọi giá trị của tham số m thì g (x) đồng biến trên các khoảng ( 2; − 0) và (2;+∞) , TOÁN nghịch biến trên ( ; −∞ 2 − ) và (0;2) .
D. Chỉ có đúng 1 giá trị của tham số m để g (x) đồng biến trên các khoảng ( 2; − 0) và VD
(2;+∞) , nghịch biến trên ( ; −∞ 2 − ) và (0;2) . – VD Lời giải C Chọn C NHÓ
Với mọi giá trị của tham số m ta luôn có: g′(x) = f ′(x) − x −3. M T x = 2 − ′ = ⇔ ′ OÁN g (x) 0
f (x) = x + 3 ⇔ x = 0 . x = 2 VD Bảng biến thiên: – VD C
⇒ g (x) đồng biến trên các khoảng ( 2;
− 0) và (2;+∞) , nghịch biến trên ( ; −∞ 2 − ) và (0;2) .
Dạng toán 29. Biết đồ thị hàm số y = f ′(x) xét tính đơn điệu của hàm số y = g (x) = f (u(x))
trong bài toán không chứa tham số.
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 16
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
Câu 18: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm trên . Biết hàm số y = f ′(x) liên tục trên và có đồ
thị như hình vẽ. Tìm tất cả các khoảng đồng biến của hàm số y = f ( 2x +1) . NHÓ A. ( ;
−∞ − 3),(0; 3) . B. ( ; −∞ − 3),( 3;+∞) .
C. (− 3;0),( 3;+∞) . D. ( ; −∞ − 3),(0;+∞) . M TOÁN V D – VD C Lời giải Chọn C
Xét hàm số y = f ( 2x +1) x ⇒ y′ = f ′( 2x +1 . 2 ) x +1 NHÓ x = 0 2 x +1 = 1 − x = 0 x = 0 x = 0 M T x = 0 y′ = 0 ⇔ 2 ⇔ x +1 = 0 2 ⇔ x +1 =1 2
⇔ x +1 =1 ⇔ x = − 3 2 OÁN f ′ ( x +1) = 0 2 x +1 = 2 1 2 x +1 = 2 x +1 = 4 x = 3 2 V x +1 = 2 D – VD Bảng biến thiên C
Vậy hàm số y = f ( 2x +1) đồng biến trên các khoảng (− 3;0),( 3;+∞) .
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 17
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
Câu 19: Cho hàm số y = f (x) .Hàm số y = f ′(x) có đồ thị như hình bên. Hàm số y = f (2 − x)đồng biến trên khoảng: NHÓ M TOÁN V D A. (1;3) . B. (2;+∞) . C. ( 2; − ) 1 . D. ( ;2 −∞ ) . – VD Lờigiải C Chọn C
Ta có: ( f (2 − x))′ = (2 − x)′. f ′(2 − x) = − f ′(2 − x) ′ − x < − x >
Hàm số đồng biến khi( f ( − x)) > ⇔ f ′( − x) 2 1 3 2 0 2 < 0 ⇔ ⇔ . 1 2 x 4 < − < 2 − < x <1
Câu 20: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm liên tục trên và hàm số y = f ′(x) có đồ thị như hình
vẽ dưới đây. Hàm số = ( 2
y f x ) đồng biến trên khoảng nào sau đây? NHÓ M T OÁN V A. (1;2). B. ( 2; − + ∞) . C. ( 2; − − ) 1 . D. ( 1; − )1 . D – Lời giải VD C Chọn C Đặt ( ) = ( 2 g x f x ).
g′(x) = x f ′( 2 2 . x ).
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 18
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
Cách 1:Hàm số ( ) = ( 2 g x
f x )đồng biến khi và chỉ khi g′(x) ≥ 0(dấu bằng xảy ra tại hữu x ≥ 0 f ′ ( 1 2 x ) ( ) ≥ 0 NHÓ hạn điểm) ⇔ . x f ′( 2 x ) ≥ 0 ⇔ . x ≤ 0 2 M f ′ ( 2 x ) ( ) ≤ 0 TOÁN x ≥ 0 x ≥ 0 V x ≥ 0 −1 ≤ x ≤ 1 0 ≤ x ≤ 1 D ( ) 1 ⇔ ⇔ − ≤ ≤ ⇔ ⇔ . f ( x ) 2 1 x 1 2 0 x 2 ′ ≥ ≤ − x ≥ 2 – 2 ≥ x 4 VD x ≥ 2 C x ≤ 0 x ≤ 0 x 0 ≤ ( ) x ≤ 1 − 2 ⇔ ⇔ ≤ − ⇔ ⇔ − ≤ ≤ − . f ′ ( x ) 2 x 1 lo¹i 2 x 1 2 (( )) ≤ 0 x ≥ 1 1 ≤ x ≤ 4 2 − ≤ x ≤ 2
Vậy hàm số đồng biến trên các khoảng ( 2; − − ) 1 ,(0; ) 1 ,(2;+ ∞). Cách 2: x = 1 −
Dựa vào đồ thị có f (x) 0 ′ = ⇔ x =1 . x = 4 NHÓ
Chọn f ′(x) = (x + ) 1 (x − ) 1 (x − 4) . M T OÁN x = 0
⇒ g (x) = 2x( 2 x + ) 1 ( 2 x − ) 1 ( 2 x − 4) = 0 ′ ⇔ x = 1 ± . V x = 2 ± D – VD
Bảng xét dấu g′(x) C
Vậy hàm số đồng biến trên các khoảng ( 2; − − ) 1 ,(0; ) 1 ,(2;+ ∞).
Câu 21: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm f (′x) trên R và đồ thị của hàm số f (′x) như hình vẽ. Hàm số g (x) 2
= f (x − 2x −1) đồng biến trên khoảng nào dưới đây?
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 19
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số NHÓ M A. (−∞ ) ;1 . B. (1;+ ∞) . C. (0;2). D. ( 1; − 0) . TOÁN Lời giải V Chọn D D – VD Ta có: g (x) 2 '
= (2x − 2). f '(x − 2x −1) . C x =1 x = 0 Lại có g '(x) 2
= 0 ⇔ x − 2x −1 = 1 − ⇔ x = 1 ± 2 x − 2x −1 = 2 x = 2; x = 3 Ta có bảng biến thiên NHÓ
Dựa vào bảng biến thiên ta thấy hàm số đồng biến trên ( 1; − 0) . M T OÁN
Câu 22: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm trên và có đồ thị hàm số y = f '(x) như hình vẽ. Hàm số ( ) = ( 2 g x
f −x − x ) nghịch biến trên khoảng nào dưới đây? VD y – 2 4 VD O x C 4 − − A. (−∞;− ) 1 . B. 1 1; − − . C. 1 ;+ ∞ . D. ( 1; − 0) . 2 2 Lời giải Chọn B
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 20
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số x <
Từ đồ thị của hàm số y = f '(x) ta có: f '(x) < 0 ⇔ 0 < x < 4 và f (x) 0 ' > 0 ⇔ x > 4 Xét hàm số ( ) = ( 2 g x
f −x − x ) có g (x) = (− − x) f ( 2 ' 1 2 ' −x − x ) NHÓ M 1 − − 2x < 0 2 T f '
(−x − x ) > 0 OÁN
Để hàm số g (x) nghịch biến thì g '(x) < 0 ⇒ ( 1 − − 2x) f '( 2
−x − x ) < 0 ⇔ 1 − − 2x > 0 V f ' ( 2
−x − x ) < 0 D – VD 1 − 1 x > x − > C 2 2 2
−x − x < 0 x < 1, − x > 0 2
−x − x > 4 x ∈∅ x > 0 ⇔ 1 ⇔ − 1 ⇔ − 1 − x < x < 1 − < x < 2 2 2 2
−x − x > 0 x∈ 2
−x − x < 4 1 − < x < 0
Suy ra hàm số g (x) nghịch biến trên khoảng 1 1; − − và (0;+ ∞) . 2 NHÓ Vậy B là đáp án đúng.
Dạng toán 30. Biết đồ thị hàm số y = f ′(x) xét tính đơn điệu của hàm số y = g (x) = f (u(x)) M T
trong bài toán chứa tham số. OÁN
Dạng toán 31. Biết đồ thị hàm số y = f ′(x) xét tính đơn điệu của hàm số VD
y = g (x) = f (u(x)) + h(x) trong bài toán không chứa tham số. – VD
Dạng toán 32. Biết đồ thị hàm số y = f ′(x) xét tính đơn điệu của hàm số C
y = g (x) = f (u(x)) + h(x) trong bài toán chứa tham số.
Dạng toán 33. Biết đồ thị của hàm số y = f ′(x) , xét tính đơn điệu của hàm số
y = g (x) = f (u(x)) + f (v(x)) + h(x) trong bài toán không chứa tham số.
Câu 23: Cho hàm số y = f (x) có đồ thị f ′(x) như hình vẽ
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 21
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số NHÓ M TOÁN V D – VD C
Hỏi hàm số g (x) = f (x + ) + f ( − x) 2 1 2
− x + 6x − 3 đồng biến trên khoảng nào cho dưới đây A. ( ;0 −∞ ) B. (0;3) C. (1;2) D. (3;+∞) Lời giải Chọn C
Ta có g′(x) = f ′(x + ) 1 − f ′( 2
− − x) + 6 − 2x ≥ 0 x
∀ ∈ K ta chỉ cần chọn x sao cho NHÓ x +1≥1 M T f ′(x + ) 1 ≥ 0 x +1 ≤ 2 −
f ′(2 − x) ≤ 0 ⇔ 2
− ≤ 2 − x ≤1 ⇔ 1≤ x ≤ 3đối chiếu đáp án ta tìm được đáp án C OÁN 6−2x ≥ 0 x ≤ 3 V D –
Dạng toán 34. Biết đồ thị của hàm số y = f ′(x) , xét tính đơn điệu của hàm số VD = = + + C
y g (x) f (u(x)) f (v(x)) h(x) trong bài toán chứa tham số.
Dạng toán 35. Biết đồ thị hàm số y = f ′(x) xét tính đơn điệu của hàm số = ( ) = ( ( )) k y g x f u x
trong bài toán không chứa tham số.
Câu 24: Cho hàm số y = f (x) . Đồ thị y = f ′(x) như hình bên dưới.
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 22
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số NHÓ M TOÁN V D –
Hàm số g (x) = f ( x − ) 3 2 1
nghịch biến trên các khoảng nào trong các khoảng sau VD C A. ( 1; − 0) B. (0; ) 1 C. 1 0; D. 1 ;1 2 2 Lời giải Chọn C Ta có g′(x) 2 = 6 f (2x − )
1 . f ′(2x − ) 1 Do 2 6 f (2x − ) 1 ≥ 0 với x
∀ ∈ nên để hàm số nghịch biến thì f ′(2x − ) 1 ≤ 0
Dựa vào đồ thị hàm số y = f ′(x) ta có x ≥1 2x −1 ≥1 NHÓ
Để f ′(2x − ) 1 ≤ 0 ⇒ ⇔ 1 1 − ≤ 2x −1≤ 0 0 ≤ x ≤ 2 M T
Câu 25: Cho hàm số y = f (x) . Đồ thị y = f ′(x) như hình bên dưới. OÁN VD – VD C
Hàm số g (x) = f ( − x) 2019 1
nghịch biến trên các khoảng nào trong các khoảng sau A. ( 1; − 5). B. ( 2; − ) 1 . C. (1;3). D. (3;5) . Lời giải Chọn D
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 23
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số Ta có g′(x) 2018 = 2019 − f
(1− x).f ′(1− x) Do 2018 2019 − f
(1− x) ≤ 0 với x
∀ ∈ nên để hàm số nghịch biến thì f ′(1− x) ≥ 0 NHÓ
Dựa vào đồ thị hàm số y = f ′(x) ta có M
Để f ′(1− x) ≥ 0 ⇒1− x ≤ 2 − ⇔ x ≥ 3 . TOÁN y = f x
y = f ′ x f 1 − = f 2 = 0 V Câu 26: Cho hàm số ( ). Đồ thị
( ) như hình bên dưới và ( ) ( ) D – VD C
Hàm số g (x) = f (x − ) 2 2
3 đồng biến trên các khoảng nào trong các khoảng sau A. (1;2) B. (0; ) 1 C. ( 1; − 0) D. ( 2; − − ) 1 Lời giải Chọn C NHÓ
Ta có g′(x) = xf ( 2 x − ) f ′( 2 4 3 . x − 3) M T
Ta có bảng biến thiên của hàm số y = f (x) OÁN VD – VD C Do f (− )
1 = f (2) = 0 nên f ( 2
x − 3) ≤ 0 với x
∀ ∈ để hàm số đồng biến thì x f ′( 2 . x − 3) ≤ 0
− 3 ≤ x ≤ − 2 1 − ≤ x − 3 ≤ 0 2 ≤ x ≤ 3
TH1: x ≥ 0 thì f ′(x −3) 2 3 ≤ 0 ⇒ ⇔ 2 x 3 2 − ≥ x ≥ 5 x ≤ − 5
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 24
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số 2 ≤ x ≤ 3 Vì x ≥ 0 nên x ≥ 5 NHÓ
− 5 ≤ x ≤ − 3 0 ≤ x − 3 ≤ 2
TH2: x ≤ 0 thì f ′(x −3) 2 3 ≥ 0 ⇒ ⇔ 3 ≤ x ≤ 5 2 M x − 3 ≤ 1 − − 2 ≤ x ≤ 2 T OÁN
− 5 ≤ x ≤ − 3 V Vì x ≤ 0 nên D − 2 ≤ x ≤ 0 – VD
Vậy hàm số đã cho đồng biến trên các khoảng (− 5;− 3) , (− 2;0), ( 2; 3) , ( 5;+∞). C
Câu 27: Cho hàm số y = f (x) xác định và có đạo hàm trên . Đồ thị của hàm số
y = f '(x) có dạng như hình vẽ. Hàm số y = g (x) = f (x − ) 3 2
nghịch biến trên khoảng nào sau đây NHÓ A. (1;2) B. (3;4) C. ( ; −∞ − ) 1 D. (4;+∞) M T Lời giải OÁN Chọn B V 2 = − − = = − D Ta có g'(x) 3 f ( x 2) f '
(x 2), hàm số y g (x) f ( x ) 3
2 nghịch biến khi và chỉ –
khi g '(x) ≤ 0 ⇔ f '(x − 2) ≤ 0 ⇔ 1≤ x − 2 ≤ 2 ⇔ 3 ≤ x ≤ 4 VD C
Dạng toán 36. Biết đồ thị hàm số y = f ′(x) xét tính đơn điệu của hàm số = ( ) = ( ( )) k y g x f u x
trong bài toán chứa tham số.
Dạng toán 37. Biết đồ thị hàm số y = f ′(u(x)) xét tính đơn điệu của hàm số y = f (x) trong bài
toán không chứa tham số.
Câu 28: Cho hàm số y
= f (x) có đồ thị hàm số 3
y = f ′ 2x + như hình vẽ bên. 2
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 25
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số NHÓ M TOÁN V D –
Hàm số y = f (x) đồng biến trên khoảng nào dưới đây? VD C A. 1 7 − ; . B. 5 1 − ; . C. 3 ;+ ∞ . D. 1 ; −∞ − . 2 2 4 4 4 2 Lời giải Chọn A
Ta cần giải bất phương trình y′ = f ′(x) > 0 . 3 1 − < x <1 Dựa vào đồ thị 3 y = f 2x ′ +
. Ta có f ′2x + > 0 ⇔ (*) 2 2 x > 3 Đặt 3 t = 2x + 1
⇔ x = (2x −3) . 2 4 NHÓ 2t − 3 1 7 1 − < < 1 − < t < M T
Khi đó ( ) ⇔ f ′(t) 4 2 2 * > 0 ⇔ ⇔ . 2t − 3 15 > > OÁN 3 t 4 2 V D
Do đó hàm số y = f (x) đồng biến trên các khoảng 1 7 − ; và 15 ;+ ∞ . 2 2 2 – VD
Câu 29: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm là hàm số f ′(x) trên . Biết rằng hàm số y = f ′(3x − ) 1 C
có đồ thị như hình vẽ bên dưới. Hàm số f (x) đồng biến trên khoảng nào sau đây? A. (−∞; 6 − ). B. (1;5) . C. (2;6). D. (−∞; 7 − ) . Lời giải
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 26
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số Chọn D x < 2 −
Dựa vào đồ thị hàm số y = f ′(3x − )
1 ta có: f ′(3x − )
1 > 0 ⇔ 1< x < 2 NHÓ t 1 M
Đặt t = 3x −1 x + ⇔ = 3 TOÁN t +1 < 2 − t +1 < 6 − t < 7 − V
Suy ra: f ′(t) > 0 3 ⇔ ⇔ ⇔ D t + 1 1 < + < < < < < 2 3 t 1 6 2 t 5 – 3 VD C
Do đó: Hàm số f (x) đồng biến trên các khoảng (−∞; 7 − ) và (2;5)
Câu 30: Cho hàm số y
= f (x) có đồ thị hàm số 7 y = f ' 2x − + + 2 như hình bên 2 NHÓ M T
Hàm số y = f (x) nghịch biến trên khoảng nào sau đây? OÁN A. 1 9 ; . B. 9 ;+∞ . C. 5 3 − ; . D. 5 ; −∞ − . V 4 4 4 2 2 2 D Lời giải – VD Chọn C C
Quan sát đồ thị hàm số 7 y f ' 2x = − + + 2 ta có 2 ′ 7 ′ 7 f 2x 0 f 2x − + < ⇔ − +
+ 2 < 2 ⇔ 1< x <
3(*) (đồ thị hàm số nằm dưới đường 2 2
thẳng y = 2 khi và chỉ khi x∈(1;3)) − Đặt 7 7 2 2 t t x x − = − + ⇔ = khi đó (*) ′ 7 2t 5 3
⇔ f (t) < 0 ⇔ 1<
< 3 ⇔ − < t < 2 4 4 2 2
điều đó chứng tỏ hàm số y
= f (x) nghịch biến trên khoảng 5 3 − ; 2 2
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 27
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
Câu 31: Cho đồ thị hàm số y = f ′( 3 x + )
1 như hình vẽ. Hàm số f (x) nghịch biến trong khoảng nào trong các khoảng sau? NHÓ M TOÁN V D – A. ( 2; − 2) . B. (2;5) . C. (5;10) . D. (10;+ ∞) . VD C Lời giải Chọn B 2 − < x < 0
Từ đồ thị suy ra f ′( 3x + ) 1 < 0 ⇔ . 1 < x < 2 Đặt 3 3
t = x +1 ⇔ x = t −1 . 3 2 − < t −1 < 0 8 − < t −1< 0 7 − < t <1
Suy ra f ′(t) < 0 ⇔ ⇔ ⇔ . 3
1< t −1 < 2
1 < t −1 < 8 2 < t < 9
Vậy hàm số f (x) nghịch biến trong các khoảng ( 7 − ) ;1 và (2;9) . NHÓ
Dạng toán 38. Biết đồ thị hàm số y = f ′(u(x)) xét tính đơn điệu của hàm số y = f (x) trong bài M T
toán chứa tham số. OÁN
Câu 32: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm liên tục trên , hàm số y = f ′(x − 2) có đồ thị như hình 2 V
dưới. Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số để hàm số g (x) = f (x −8x + m) nghịchD – biến trên khoảng 9 4; . VD 2 C A. 1 B. 2 . C. 3 D. 4 . Lời giải Chọn A
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 28
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
Ta có: đồ thị hàm số y = f ′(x − 2) là phép tịnh tiến của đồ thị hàm số y = f ′(x) sang phải
hai đơn vị. Khi đó hàm số y = f (x) có bảng biến thiên: x −∞ 3 − 2 − 1 − +∞ NHÓ f ′(x) + 0 − 0 + 0 + M TOÁN
Mặt khác: g (x) = f ( 2
x − x + m) ⇒ g′(x) = x − f ′( 2 8 (2 8)
x −8x + m) 2 9 V
g′(x) = (2x −8) f ′(x −8x + m) < 0 x ∀ ∈(4; ) D 2 – 2 9 VD
−x + 8x − 3 ≤ ; m x ∀ ∈(4; ) 2 m ≥ 13 2 3
− ≤ x −8x + m ≤ 2 − ⇔ ⇒ ⇔ m =13. C 2 9 m ≤ 13,75
−x + 8x − 2 ≥ ; m x ∀ ∈(4; ) 2
Do đó có 1 giá nguyên của m để g (x) = f ( 2
x −8x + m) nghịch biến trên khoảng 9 4; . 2
Dạng toán 39. Biết đồ thị của hàm số y = f ′(x) , xét tính đơn điệu của hàm số y = g (x). f (x)
trong bài toán không chứa tham số.
Dạng toán 40. Biết đồ thị của hàm số y = f ′(x) , xét tính đơn điệu của hàm số y = g (x). f (x)
trong bài toán chứa tham số. NHÓ
Dạng toán 41. Biết đồ thị của hàm số y = f ′(x) , xét tính đơn điệu của hàm số y = g (x). f (x)
trong bài toán không chứa tham số. M T OÁN
Câu 33: Cho hàm số y = f (x), y = f '(x) có
đồ thị như hình vẽ. Trên khoảng V (0;2), hàm số − x
y = e . f (x) có bao D –
nhiêu khoảng đồng biến? VD A. 1. C B. 3. C. 2 . D. 4 . Lời giải Chọn C − x = . ( ) → ' − x y e f x
y = e ( f '(x) − f (x))
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 29
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số 1
x = a,0 < a <
Dựa vào đồ thị ta có: y = ↔ f (x) = f (x) 2 ' 0 ' ↔ 3 x = ,1 b < b < 2 NHÓ
Suy ra hàm số đồng biến trên các khoảng (0;a),( ; b 2). M TOÁN
Câu 34: Cho hàm số y = f (x) , y = f '(x) có đồ thị như hình vẽ. Trên khoảng ( 4; − 3) , hàm số − x 10 y e + =
f (x) có bao nhiêu khoảng nghịch biến? V D – VD C A. 1 NHÓ B. 2 C. 3 M T D. 4 OÁN Lời giải Chọn B V D − x 10 + − x 10 + − x 10 + –
Ta có: y ' = −e
f (x) + f '(x).e = e
[− f (x) + f '(x)] VD C x = a, 4 − < a < 3 −
Dựa vào đồ thị, ta có: 3
y ' = 0 ⇔ f '(x) = f (x) ⇔ x = ,
b − < b < 0 2
x = c,0 < c < 3 Bảng biến thiên 3 − x -4 a -3 2 b 0 c 3 y ' + 0 - - - 0 + + 0 -
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 30
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số y NHÓ − x+ M
Dựa vào bảng biến thiên suy ra hàm số 10 y = e
f (x) có hai khoảng nghịch biến T (a,b);( ; c 3) OÁN
Dạng toán 42. Biết đồ thị của hàm số y = f ′(x) , xét tính đơn điệu của hàm số y = g (x). f (x) VD
trong bài toán chứa tham số. – VD g (x)
Dạng toán 43. Biết đồ thị của hàm số y = f ′(x) , xét tính đơn điệu của hàm số y = hoặc C f (x) f (x) y =
trong bài toán không chứa tham số. g (x) g (x)
Dạng toán 44. Biết đồ thị của hàm số y = f ′(x) , xét tính đơn điệu của hàm số y = hoặc f (x) f (x) y =
trong bài toán chứa tham số. g (x) NHÓ M T
PHẦN 4: Biết BBT của hàm số y = f '(x) OÁN
Dạng toán 45. Biết BBT hàm số y = f ′(x) xét tính đơn điệu của hàm số y = g (x) = f (x) + h(x) V
trong bài toán không chứa tham số. D – VD
Câu 35: Cho hàm số y f x có bảng xét dấu của đạo hàm như sau: C x −∞ 2 − 0 1 +∞ f ′(x) − 0 + 0 − 0 +
Đặt y gx f x 1 3 1 2
x x . Khẳng định nào dưới đây là đúng? 3 2
A. Hàm số y gx đồng biến trên khoảng (−∞ ) ;1 .
B. Hàm số y gx đồng biến trên khoảng (1;2).
C. Hàm số y gx đồng biến trên khoảng (0 ) ;1 .
D. Hàm số y gx nghịch biến trên khoảng ( 2 − ) ;1 . Lời giải
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 31
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số Chọn B
Tập xác định của hàm số y gx là NHÓ Ta có: M
y gx f x 1 3 1 2
x x y gx f x 2 x x T 3 2 OÁN x 2 V x 0
f x 0 x 0 ; 2
x x 0 D x 1 – x 1 VD C
Bảng xét dấu của y gx như sau: x −∞ 2 − 0 1 +∞ f ′(x) − 0 + 0 − 0 + 2 x x + + 0 − 0 +
y gx Chưa + 0 − 0 + xác định dấu
Từ bảng xét dấu của y gx suy ra: NHÓ
Hàm số y gx nghịch biến trên khoảng (0 ) ;1 . M T
Hàm số y gxđồng biến trên các khoảng ( 2;
− 0) và (1;+∞) mà (1;2) ⊂ (1;+∞) OÁN nên đáp án B đúng. VD –
Câu 36: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm liên tục trên R và bảng xét dấu của y = f '(x) như sau: VD C
Hỏi hàm số g x = f (x) − ( 2 ( ) ln x + x + )
1 nghịch biến trên khoảng nào? A. ( ;0 −∞ ). B. (0; ) 1 . C. ( 1; − +∞) . D. ( 1; − 0) . Lời giải Chọn B
Tập xác định của hàm g(x) là D = R
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 32
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
Ta có g (x) = f (x) 2x +1 ' ' − . 2 x + x +1 2 Đặt − − + h(x) 2x +1 2x 2x 1 = ⇒ h'(x) = . NHÓ 2 x + x +1 (x + x+ )2 2 1 M T 3 −1 x = OÁN Ta có h (x) 2 ' = 0 ⇔ − 3 −1 V x = 2 D – VD
Bảng biến thiên của hàm số y = h(x) như sau: C Ta có h( ) h( ) h( ) 1 1 1; 0 1 1;h − = − = = − = 0. 2 NHÓ
Từ bảng biến thiên có h(x) >1, x ∀ ∈(0; )
1 ; f '(x) < 0, x ∀ ∈(− ; ∞ − ) 1 ∪(0; ) 1 . M T
Nên suy ra f '(x) − h(x) < 0, x ∀ ∈(0; )
1 ⇔ g '(x) < 0, x ∀ ∈(0; ) 1 . OÁN
Vậy hàm số g (x) nghịch biến trên (0; ) 1 . VD
Từ bảng biến thiên có h x ( ) f (x) 1 ( ) 1;0 ; ' 0, x 1; − ∈ − > ∀ ∈ − . – 2 VD C 1 − −
⇒ f '(x) − h(x) > 0, x ∀ ∈ 1 − ;
. Do đó hàm số y = g ( x) đồng biến trên 1 1; − . 2 2
Lại có trong các miền ( ; −∞ 0);( 1; − +∞);( 1;
− 0) đều chứa miền 1 1; − − nên loại A,C,D. 2
Câu 37: Cho hàm số y f x có đạo hàm liên tục trên và bảng biến thiên của '
y f x như sau:
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 33
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số x – -1 1 + + ∞ f’(x 3 3 NHÓ – -3 M TOÁN
Hàm số gx f x3x đồng biến trên khoảng nào? V A. 2;2019
B. 2019;2 C. 1;2 D. 1; 1 D – Lời giải: VD C Chọn A
Tập xác định của hàm số là
Ta có: g x ' '
f x3
Hàm số y gx đồng biến g 'x 0 ' f x '
3 0 f x 3 2. x
Dạng toán 46. Biết BBT hàm số y = f ′(x) xét tính đơn điệu của hàm số y = g (x) = f (x) + h(x)
trong bài toán chứa tham số.
Câu 38: Cho f(x) có đạo hàm liên tục trên và bảng biến thiên y = f’(x) được cho như sau: NHÓ M T OÁN VD – 2
Có bao nhiêu giá trị m nguyên dương để hàm số g(x) = f(x) - ln x +1 - mx đồng biến VD ( ) C trên [ 1; − ] 1 . A. 5 B. 6 C. 4 D. 7 Lời giải Chọn C Ta có: g(x) = f(x) - ( 2 ln x + )
1 - mx có txđ D = g 2x ’(x) = f’ (x) - - m 2 x +1
Hàm số g(x) đồng biến trên [ 1; − ] 1 ⇔ g’(x) ≥ 0 x ∀ ∈[ 1; − ] 1
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 34
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số ' ⇔ ( ) 2x f x − − m ≥ 0 x ∀ ∈ 1; − 1 2 [ ] x +1 ' ⇔ ≤ ( ) 2x m f x − x ∀ ∈ 1; − 1 1 2 [ ]( ) x +1 NHÓ ' ( ) ≥ ∀ ∈[− ] 2 : 5( ) 1;1 ; x do f x bbt x ≤1 x ∀ ∈ 1; − 1 2 [ ] x +1 M TOÁN ' ⇒ ( ) 2x f x − ≥ 4 x ∀ ∈ 1;
− 1 dấu “=” xảy ra khi “x=1” 2 [ ] x +1 V D
Vậy (1) ⇔ m ≤ 4 . – VD
Dạng toán 47. Biết BBT hàm số y = f ′(x) xét tính đơn điệu của hàm số y = g (x) = f (u(x)) trong C
bài toán không chứa tham số.
Câu 39: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm liên tục trên và có bảng xét dấu đạo hàm như hình vẽ sau
Hỏi hàm số y = g (x) = f ( 2
x + 2x) đồng biến trên khoảng nào dưới đây A. ( ;0 −∞ ). B. ( 2; − ) 1 . C. ( ; −∞ 2 − ) . D. (2;+ ∞) . Lời giải NHÓ Chọn C M T
Tập xác định D = . OÁN
Ta có y′ = g′(x) = f 2 ( 2 x + x) ′ = ( 2x + x)′ f ′( 2 2 2 .
x + 2x) = (2x + 2). f ′(x + 2x) . VD 2 2 –
Ta có x + 2x = (x + )2 1 −1≥ 1 − với x
∀ ∈ dựa vào bảng xét dấu trên ta có f ′(x + 2x) ≤ 0 VD với x
∀ ∈ dấu " = " chỉ xảy ra tại x = 1 − . C
Từ đó y′ ≥ 0 ⇔ ( x + ) f ′( 2 2 2 .
x + 2x) ≥ 0 ⇔ 2x + 2 ≤ 0 ⇔ x ≤ 1
− nên hàm số đồng biến trên ( ; −∞ − ) 1 . Mặt khác ( ; −∞ 2 − ) ⊂ ( ; −∞ − )
1 nên phương án C thỏa mãn bài toán.
Câu 40: Cho hàm số y = f (x) liên tục trên và có bảng xét dấu đạo hàm như sau: .
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 35
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số Hàm số = (2 x y f
− e ) đồng biến trên khoảng nào trong các khoảng dưới đây? A. ( ) ;1 −∞ . B. (1;4) . C. (0;ln3). D. (2;+∞) . NHÓ Lời giải Chọn D M T Đặt ( ) = (2 x g x f
− e ) , hàm số xác định trên . OÁN x x V
Ta có: g '(x) = −e f ′(2 − e ). D – x 2 − e = 1 − = VD x ln 3
g '(x) = 0 ⇔ 2 x − e = 1 ⇔ x = 0 C 2 x − e = 4 x e = 2 − (voâ nghieäm)
Bảng xét dấu đạo hàm của hàm số y = g (x) như sau:
Suy ra hàm số y = g (x) đồng biến trên các khoảng ( ;0 −∞ ) ; (ln 3;+∞) .
Vậy chọn phương án D. NHÓ
Câu 41: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm liên tục trên R và có bảng biến thiên như hình vẽ dưới đây: M T OÁN VD – VD C
Hàm số g (x) = f ( x − 2 ) nghịch biến trên khoảng nào dưới đây:. A. (3;+∞) . B. (2;3). C. ( 1; − 2) . D. ( ; −∞ − ) 1 . Lời giải Chọn C
- Do h(x) = f ( x ) là hàm chẵn, đồ thị hàm số y = h(x) nhận trục tung làm trục đối xứng
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 36
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
nên từ bảng biến thiên của hàm số y = f (x) suy ra bảng biến thiên của hàm số
h(x) = f ( x ) như sau: NHÓ M TOÁN V D – VD
- Tịnh tiến đồ thị hàm số h(x) = f ( x ) sang phải (theo trục hoành) 2 đơn vị ta được đồ C
thị hàm số g (x) = f ( x − 2 ) . Suy ra bảng biến thiên của hàm số g (x) = f ( x − 2 ) :
Từ bảng biến thiên của hàm số g (x) = f ( x − 2 ) ta thấy hàm số g (x) = f ( x − 2 ) nghịch NHÓ biến trên ( 1;
− 2) và (5;+∞) nên ta chọn đáp án C. M T
Câu 42: Cho hàm số y = f (x) liên tục trên , có bảng biến thiên như hình vẽ. OÁN x −∞ 1 − 0 1 +∞ f ′(x) − 0 + 0 − V 1 D f (x) 0 0 0 – VD 1 − C
Hàm số y = f ( f (x) ) đồng biến trên khoảng nào sau đây? A. ( ; −∞ 2 − ) . B. ( 1; − ) 1 . C. (2;+∞) . D. (0;2) . Lời giải Chọn A
f x . f ' x
Đặt g (x) = f ( f (x) ) ⇒ g′(x) = f ′( f (x) ) ( ) ( ) . f (x)
Do đó g′(x) không xác định khi f (x) = 0 hay x = 0 .
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 37
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số = ± f ′(x) x 1 = 0 = ± g′(x) x 1 = 0 ⇔ ⇔ = ⇔ ⇔ = ± . f ′ ( f ( x) ) f (x) 1 x = 0 f ( x) 1 = 1 ± f ( x) = 1 − NHÓ
Từ bảng biến thiên của f (x) ta có f (x) ∈[0; ] 1 , x
∀ ∈ . Suy ra f ′( f (x) ) ≥ 0, x ∀ ∈ . M
Ta có bảng xét dấu của g '(x) như sau: TOÁN x −∞ 1 − 0 1 +∞ f ′(x) − 0 + + 0 V − D f (x) − − 0 + + – VD g′(x) + 0 − + 0 − C
Từ đó suy ra g (x) đồng biến trên mỗi khoảng ( ; −∞ − ) 1 và (0; ) 1 .
Câu 43: Cho hàm số y = f (x) liên tục trên . Biết hàm số y = f ′(x) có bảng xét dấu như sau
Hàm số g (x) = f (2cos x + )
1 đồng biến trên khoảng nào dưới đây? π π π π π π A. 0; . B. ; . C. ; . D. ;π . 6 4 3 3 2 2 Lời giải NHÓ Chọn C M T
Nhận thấy các tập hợp trong các đáp án đều là tập con của tập (0;π ) nên ở bài này ta xét OÁN trên khoảng (0;π ) . V
Hàm số g (x) đồng biến ⇔ g′(x) ≥ 0 và g′(x) = 0 tại hữu hạn điểm D – VD ⇔ 2 − sin .
x f ′(2cos x + )
1 ≥ 0 ⇔ f ′(2cos x + )
1 ≤ 0 ( do sin x > 0, x ∀ ∈(0;π ) ) C π π
⇔ 1≤ 2cos x +1≤ 2 1
⇔ 0 ≤ cos x ≤ ⇔ ≤ x ≤ . 2 3 2
Dạng toán 48. Biết BBT hàm số y = f ′(x) xét tính đơn điệu của hàm số y = g (x) = f (u(x)) trong
bài toán chứa tham số.
Câu 44: Cho hàm số y = f (x) cáo đạo hàm trên và có bảng xét dấu như sau x -∞ -2 1 2 4 +∞ y' + 0 + 0 - 0 - 0 +
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 38
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
Có bao nhiêu giá trị nguyên của m ∈(0;2020) để hàm số ( ) = ( 2 g x
f x − x + m) nghịch biến trên khoảng ( 1 − ;0)? NHÓ A. 2017 . B. 2018 . C. 2016 . D. 2015 . Lời giải M T Chọn C OÁN
g '( x) = ( x − ). f '( 2 2 1
x − x + m) V D –
Hàm số g(x) nghịch biến trên ( 1
− ;0) ⇔ g'(x) ≤ 0, x ∀ ∈( 1 − ;0) (*) VD 2 C
Vì 2x −1< 0, x ∀ ∈( 1
− ;0) nên (*) ⇔ f '(x − x + m) ≥ 0, x ∀ ∈( 1 − ;0) 2
x − x + m ≤1, x ∀ ∈( 1 − ;0) ⇔ 2
x − x + m ≥ 4, x ∀ ∈ ( 1 − ;0) 2
m ≤ −x + x +1, x ∀ ∈( 1 − ;0) ⇔ 2
m ≥ −x + x + 4, x ∀ ∈ ( 1 − ;0) 2
−x + x +1≥ , m x ∀ ∈( 1 − ;0) ⇔ 2
−x + x + 4 ≤ , m x ∀ ∈ ( 1 − ;0) 1 − ≥ m m ≤ 1 − ⇔ ⇔ 4 m ≤ m ≥ 4 NHÓ Vậy m ∈{4;5;6;...; }
2019 . Chọn đáp số C. M T OÁN
Câu 45: Cho hàm số y = f (x) có đồ thị như bên. VD – VD C
Số giá trị nguyên của tham số m để hàm số = ( 2
y f x + x + m) nghịch biến trên (0;1) là A. 0 . B. 1. C. 2 . D. 3. Lời giải Chọn B
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 39
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
Ta có y′ = x + f ′( 2 (2 1)
x + x + m) . Hàm số = ( 2
y f x + x + m) nghịch biến trên (0;1) khi và chỉ khi y′ ≤ 0, x ∀ ∈(0;1) . NHÓ
Vì 2x +1> 0, x
∀ ∈(0,1) nên điều này tương đương với M + + ≥ − ∀ ∈ T x x m 1, x (0;1) x + x ≥ 1 − − , m x ∀ ∈(0;1) ′ OÁN
f (x + x + m) 2 2 2 ≤ 0, x ∀ ∈(0;1) ⇔ ⇔ 2 2
x + x + m ≤1, x ∀ ∈(0;1).
x + x ≤1− , m x ∀ ∈(0;1). V Ta có hàm số 2
g(x) = x + x luôn đồng biến trên [0;1]; do đó, ràng buộc trên tương đương D – 1
− − m ≤ g(0) = 0 VD với ⇔ m = 1 − . 1
− m ≥ g(1) = 2 C
Vậy có duy nhất một giá trị nguyên của m thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Câu 46: Cho hàm số f (x) có đạo hàm f ′(x) = (x − )2 ( 2
1 x − 2x) với mọi x∈ . Có bao nhiêu số
nguyên m <100 để hàm số g (x) = f ( 2
x − 8x + m) đồng biến trên khoảng (4;+∞)? A. 18. B. 82. C. 83. D. 84. Lời giải Chọn B x < 0
Ta có f ′(x) = (x − )2 1 ( 2
x − 2x) > 0 ⇔ . x > 2 NHÓ
Xét g′(x) = ( x − ) f ′( 2 2 8 .
x − 8x + m). Để hàm số g (x) đồng biến trên khoảng (4;+∞) khi M T
và chỉ khi g′(x) ≥ 0, 4 x ∀ > OÁN
⇔ (2x −8). f ′( 2
x − 8x + m) ≥ 0, 4 x ∀ > V 2 ⇔ ′ − + ≥ ∀ > D
f (x 8x m) 0, 4 x – 2
x −8x + m ≤ 0, x ∀ ∈(4;+∞) VD ⇔ ⇔ m ≥18. 2 − + ≥ ∀ ∈ +∞ C
x 8x m 2, x (4; )
Vậy 18 ≤ m <100.
Câu 47: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm f ′(x) = x(x − )2 ( 2
1 x + mx + 9) với mọi x∈ . Có bao
nhiêu số nguyên dương m để hàm số g (x) = f (3− x) đồng biến trên khoảng (3;+∞) ? A. 5. B. 6. C. 7. D. 8. Lời giải Chọn B
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 40
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
Từ giả thiết suy ra f ′( − x) = ( − x)( − x)2 ( − x)2 3 3 2 3
+ m(3− x) + 9.
Ta có g′(x) = − f ′(3− x). NHÓ
Để hàm số g (x) đồng biến trên khoảng (3;+∞) khi và chỉ khi g′(x) ≥ 0, x ∀ ∈( 3;+∞) M T
⇔ f ′(3 − x) ≤ 0, x ∀ ∈( 3;+∞) OÁN
⇔ (3 − x)(2 − x)2 (3 − x)2 + m(3 − x) + 9 ≤ 0, x ∀ ∈( 3;+∞) V 2 D (x −3) + 9 ⇔ m ≤ , x ∀ ∈( 3;+∞) – x − 3 VD C x − +
⇔ m ≤ min h(x) với h(x) ( )2 3 9 = . (3;+∞) x − 3 2 x − 3 + 9 Ta có h(x) ( ) = = (x − ) 9 + ≥ (x − ) 9 3 2 3 . = 6. x − 3 x − 3 x − 3 Vậy suy ra 6 m m + ∈ ≤
→m∈{1;2;3;4;5; } 6 .
Câu 48: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm f ′(x) 2 = x (x − )( 2
1 x + mx + 5) với mọi x∈ . Có bao
nhiêu số nguyên âm m để hàm số ( ) = ( 2 g x
f x ) đồng biến trên (1;+∞) ? A. 3. B. 4. C. 5. D. 7. Lời giải NHÓ Chọn B M T
Từ giả thiết suy ra f ′( 2 x ) 4 = x ( 2 x − )( 4 2 1 x + mx + 5). OÁN
Ta có g′(x) = xf ′( 2 2 x ). VD –
Để hàm số g (x) đồng biến trên khoảng (1;+∞) khi và chỉ khi g′(x) ≥ 0, x ∀ ∈( 1;+∞) VD C ⇔ 2xf ′( 2 x ) ≥ 0, 1 x ∀ > 4 ⇔ 2 . x x ( 2 x − ) 1 ( 4 2
x + mx + 5) ≥ 0, 1 x ∀ > 4 2
⇔ x + mx + 5 ≥ 0, 1 x ∀ > 4 x + 5 ⇔ m ≥ − , 1 x ∀ > 2 x 4 x + 5
⇔ m ≥ max h(x) với h(x) = − . (1;+∞) 2 x 4
Khảo sát hàm h(x) x + 5 = −
trên (1;+∞) ta được max h(x) = 2 − 5. 2 x (1;+∞)
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 41
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số Suy ra 2 5 m m − ∈ ≥ − →m∈{ 4 − ; 3 − ; 2 − ;− } 1 .
Câu 49: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm f ′(x) = x(x − )2 ( 4 3 1 3x + mx + ) 1 với mọi x∈ . Có bao NHÓ
nhiêu số nguyên âm m để hàm số ( ) = ( 2 g x
f x ) đồng biến trên khoảng (0;+∞)? M A. 3. B. 4. C. 5. D. 6. T Lời giải OÁN Chọn B V D
Từ giả thiết suy ra f ′(x ) = x (x − )2 2 2 2 ( 8 6 1 3x + mx + ) 1 . – VD 2 C
Ta có g′(x) = 2xf ′(x ). Để hàm số g(x) đồng biến trên khoảng (0;+∞) khi và chỉ khi g′(x) ≥ x
∀ ∈( +∞) ⇔ xf ′( 2 0, 0; 2 x ) ≥ 0, x ∀ ∈( 0;+∞) ⇔ 2 . x x (x − )2 2 2 1 ( 8 6 3x + mx + ) 1 ≥ 0, x ∀ ∈( 0;+∞) 8 6
⇔ 3x + mx +1≥ 0, x ∀ ∈( 0;+∞) 8 3x +1 ⇔ m ≥ − , 0; x ∀ ∈ +∞ 6 ( ) x 8 3x +1
⇔ m ≥ max h(x) với h(x) = − . (0;+∞) 6 x 8
Khảo sát hàm h(x) 3x +1 = −
trên (0;+∞) ta được max h(x) = 4 − . 6 NHÓ x (0;+∞) m − ∈ M T Suy ra m ≥ 4 − →m∈{ 4 − ; 3 − ; 2 − ;− } 1 . OÁN
Câu 50: Cho hàm số y = f (x) liên tục trên và có bảng xét dấu đạo hàm như sau VD – VD
Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m
g x = f x + m đồng biến trê C để hàm số ( ) ( ) n khoảng (0 ;2). A. 3. B. 4. C. 2. D. 1. Lời giải Chọn A
Từ giả thiết suy ra hàm số y = f (x) đồng biến trên các khoảng ( 1; − )1 , (1;3) và liên tục
tại x =1nên đồng biến trên ( 1; − 3).
Ta có g′(x) = f ′(x + m) và x∈(0;2) ⇔ x + m∈(m;m + 2). m ≥ −
g (x) đồng biến trên khoảng (0 ;2) ⇔ (m + m) ⊂ (− ) 1 ;2 1;3 ⇔ ⇔ 1 − ≤ m ≤1. 2 + m ≤ 3
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 42
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
Vì m∈ nên m có 3 giá trị là m = 1; − m = 0;m =1.
Câu 51: Cho hàm số y = f (x) liên tục trên và có bảng xét dấu đạo hàm như sau NHÓ M T
Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để hàm số g (x) = f (x + m) đồng biến trên OÁN khoảng (0 ;2). V A. 3. B. 4. C. 2. D. 1. D Lời giải – VD Chọn A C
Từ giả thiết suy ra hàm số y = f (x) đồng biến trên các khoảng ( 1; − )1 , (1;3) và liên tục
tại x =1nên đồng biến trên ( 1; − 3).
Ta có g′(x) = f ′(x + m) và x∈(0;2) ⇔ x + m∈(m;m + 2). m ≥ −
g (x) đồng biến trên khoảng (0 ;2) ⇔ (m + m) ⊂ (− ) 1 ;2 1;3 ⇔ ⇔ 1 − ≤ m ≤1. 2 + m ≤ 3
Vì m∈ nên m có 3 giá trị là m = 1; − m = 0;m =1.
Câu 52: Cho hàm số y = f (x) là một hàm đa thức và có bảng xét dấu của f ′(x) như hình bên dưới: NHÓ M T
Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để hàm số y = f ( x − 2 + m) (1) nghịch biế OÁNn trên khoảng (11;25) . V A. 1. B. 0. C. 2. D. 3. D Lời giải – VD Chọn A C
Đặt t = x − 2 + m , với x∈(11;25) thì t ∈(3+ ;
m 5 + m) , hàm số trở thành: y = f (t) (2)
Dễ thấy x và t cùng chiều biến thiên nên hàm (1) nghịch biến trên (11;25) thì hàm (2) nghịch biến trên (3+ ; m 5 + m) .
Dựa vào bảng xét dấu của hàm f ′(x) suy ra hàm f (t) nghịch biến trên khoảng (1;3).
Do đó hàm f (t) nghịch biến trên (3+ ;
m 5 + m) khi và chỉ khi m + 3 ≥1 m ≥ 2 − ⇔ ⇔ m = 2 − m + 5 ≤ 3 m ≤ 2 −
Vậy có duy nhất một giá trị nguyên của tham số thỏa mãn yêu cầu bài toán.
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 43
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
Dạng toán 49. Biết BBT hàm số y = f ′(x) xét tính đơn điệu của hàm số y = g (x) = f (u(x)) + h(x)
trong bài toán không chứa tham số.
Câu 53: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm liên tục trên R . Bảng biến thiên của hàm số f '(x) như NHÓ sau: M TOÁN V D – VD 2 3 3 2 C
Hàm số gx f 1x x x x 5 nghịch biến trên khoảng nào dưới đây? A. 1 0; . B. ( ;0 −∞ ). C. 2 0; . D. 2 ;+∞ . 3 3 3 Lời giải Chọn C Ta có 2 2 3 2
g '(x) = (3x − 2x). f '(1− x + x ) + 3x − 2 . x 2 2 3
⇔ g '(x) = (3x − 2x) f '(1− x + x ) +1 .
Dựa vào bảng biến thiên của hàm số f '(x) ⇒ f '(x) ≥ 1 − x ∀ ∈ R NHÓ 2 3
⇒ f '(1− x + x ) +1≥ 0 x ∀ ∈ R M T Xét 2 2
g '(x) ≤ 0 ⇒ 3x − 2x ≤ 0 ⇔ 0 ≤ x ≤ . OÁN 3 V
Câu 54: Cho hàm số y = f (x) có bảng xét dấu đạo hàm như sau: D – VD C
Hàm số g (x) = f ( x + ) 3
3 1 − x + 3x đồng biến trên khoảng nào dưới đây? A. 1 1 ; . B. 2 2; − . C. 2 ;2 . D. (2;+∞) . 4 3 3 3 Lời giải Chọn A Cách 1
Ta có y′ = f ′( x + ) 2
− x + = f ′( x + ) 2 3 3 1 3 3 3 3 1 − x +1 .
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 44
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
y′ ≥ ⇔ f ′( x + ) 2 0 3 1 ≥ x −1 Ta có NHÓ 2 x −1≤ 0 ⇔ 1 − ≤ x ≤1 M x ≥1 3x +1 ≥ 4 T f '(3x ) 1 0 + ≥ ⇔ ⇔ OÁN 2 1 ≤ 3x +1 ≤ 3 0 ≤ x ≤ 3 V D Suy ra với 2
0 ≤ x ≤ thì f ( x + ) 2
' 3 1 ≥ 0 ≥ x −1. – 3 VD C
Suy ra hàm số y = f ( x + ) 3
3 1 − x + 3x đồng biến trên khoảng 2 0; 3 Mà 1 1 2 ; 0; ⊂
nên chọn đáp án A. 4 3 3 Cách 2
Ta có y′ = f ′( x + ) 2
− x + = f ′( x + ) 2 3 3 1 3 3 3 3 1 − x +1 . Đặt t 1 t 3x 1 x − = + ⇒ = 3 2 ′ ≥ ⇔ ′ + ≥ − t − 2t −8 ⇔ ′ NHÓ y f ( x ) 2 0 3 1 x 1 f (t) ≥ 9 M T 2
Vẽ đồ thị hàm số g (t) t − 2t −8 = OÁN 9
Từ bảng biến thiên ta có đồ thị f ′(t) . VD – VD C
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 45
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số 2
Từ đồ thị ta có f ′(t) t − 2t −8 ≥ khi 2
1< t < 3 ⇔ 1< 3x +1< 3 ⇔ 0 < x < 9 3
Lời bình: Do hàm f (x) chưa biết nên NHÓ + Phương án B sai. M T
+ Phương án C có thể đúng OÁN
+ Phương án D có thể đúng. V D
Do đó, để chắc chắn chỉ có một phương án đúng thì nên điều chỉnh phương án C, D – VD thành C C. 1 ;1 . D. ( ;0 −∞ ). 3
ĐỀ XUẤT SỬA LỜI GIẢI THÀNH
Ta có: g′(x) = f ′( x + ) + ( 2 3 3 1 1− x )
Có: f ′( x + ) 1 2
3 1 = 0 ⇔ x = 0; x = ; x = ; x =1. 3 3 2
1− x = 0 ⇔ x = 1. ±
Bảng xét dấu của g′(x) NHÓ 1 2 x −∞ 0 1 − 3 3 1 +∞ M T f ′(3x + ) 1 − 0 + + 0 + 0 − 0 + OÁN 2 1− x − − 0 + + + 0 − V Khô Khô D Khôn ng – ng VD g′(x) g XĐ XĐ − + + XĐ C được đượ được dấu c dấu dấu
Vậy hàm số đồng biến trên khoảng 1 1; − và 1 2 ; ⇒ Chọn . A 3 3 3
Câu 55: Cho hàm số f (x) có đạo hàm liên tục trên . Bảng biến thiên của hàm số f ′(x) như hình vẽ.
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 46
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số NHÓ M TOÁN Hàm số ( ) 1 x g x f = − +
x nghịch biến trên khoảng nào trong các khoảng dưới đây? 2 V D A. ( 4; − 2 − ). B. ( 2; − 0) . C. (0;2) . D. (2;4) . – VD Lời giải C Chọn A Xét ( ) 1 x g x f = − + x x . Ta có 1
g '(x) = − f ' 1− + 1 2 2 2 Xét '( ) 0 ' 1 x g x f ≤ ⇔ − ≥ 2 2
Dựa vào bảng biến thiên của hàm số f ′(x) ta có: +) TH1: 1 x ′ − > 2 ⇔ 2 <1 x f − < 3 ⇔ 4 − < x < 2. −
Do đó hàm số nghịch biến trên ( 4; − 2 − ) 2 2 . NHÓ x x M T +) TH2: f ′ 1− > 2 ⇔ 1
− <1− < a < 0 ⇔ 2 < 2 − 2a < x <
4 nên hàm số chỉ nghịch biến 2 2 OÁN trên khoảng (2 − 2 ;4
a ) chứ không nghịch biến trên toàn khoảng (2;4). V x D
Vậy hàm số g (x) = f 1− +
x nghịch biến trên ( 4; − 2 − ). – 2 VD
Chú ý: Từ trường hợp 1 ta có thể chọn đáp án A nhưng cứ xét tiếp trường hợp 2 xem thử.C
Dạng toán 50. Biết BBT hàm số y = f ′(x) xét tính đơn điệu của hàm số y = g (x) = f (u(x)) + h(x)
trong bài toán chứa tham số.
Dạng toán 51. Biết BBT của hàm số y = f ′(x) , xét tính đơn điệu của hàm số
y = g (x) = f (u(x)) + f (v(x)) + h(x) trong bài toán không chứa tham số.
Dạng toán 52. Biết BBT của hàm số y = f ′(x) , xét tính đơn điệu của hàm số
y = g (x) = f (u(x)) + f (v(x)) + h(x) trong bài toán chứa tham số.
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 47
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
Dạng toán 53. Biết BBT hàm số y = f ′(x) xét tính đơn điệu của hàm số = ( ) = ( ( )) k y g x f u x
trong bài toán không chứa tham số. NHÓ
Câu 56: Cho hàm số y f x có đạo hàm trên và có bảng xét dấu của hàm số y = f x như sau: M TOÁN V
f 2 f 2 0
g x f x D Biết , hỏi hàm số 2 3
nghịch biến trên khoảng nào trong các – khoảng sau? VD A. 2; 1 . B. 1; 2. C. 2; 5 . D. 5; . C Lời giải Chọn C
Dựa vào bảng xét dấu của hàm số y = f x suy ra bảng biến thiên của hàm số y = f x như sau: NHÓ
Ta có gx 2.f 3x.f 3x. Xét gx 0 f 3x.f 3x 0 1 M T
Từ bảng biến thiên suy ra f 3x 0, x . 2 3 x 1 2 x 5 OÁN
Do đó (1) f 3x 0 . 3 x 2 x 1 ; 1 , 2; 5 . Suy ra hàm số
g x nghịch biến trên các khoảng V D
Dạng toán 54. Biết BBT hàm số y = f ′(x) xét tính đơn điệu của hàm số = ( ) = ( ( )) k y g x f u x – VD
trong bài toán chứa tham số. C
Câu 57: Cho hàm số f (x) có đạo hàm trên và f '(x) có bảng biến thiên như hình vẽ, đồ thị
y = f '(x) cắt trục hoành tại hai điểm có hoành độ lần lượt là −3;1. Có bao nhiêu giá trị 3
nguyên của tham số m thuộc đoạn −10; 20 2
để hàm số y = ( f (x + 3x − m) đồng biến trên khoảng (0;2)
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 48
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số NHÓ M TOÁN A. 20 . B. 17 . C. 16 . D. 18 . V Lời giải D – Chọn D VD 2 C y′ = x + f ′ 2
x + x − m 2 3 2 3 3
. f x + 3x − m Ta có ( ) ( ) ( ) . x 3
Theo đề bài ta có: f ′(x) = (x −1)(x + 3) suy ra f (x) < − ′ > 0 ⇔ và x > 1
f ′(x) < 0 ⇔ −3 < x < 1.
Hàm số đồng biến trên khoảng (0;2) khi y′ ≥ 0,∀x∈(0;2) 2
⇔ y′ = ( x + ) f ′( 2
x + x − m) 2 3 2 3 3
. f (x + 3x−m) ≥ 0,∀x∈(0;2) . 2
Do x∈(0;2) nên 2x + 3 > 0,∀x∈(0;2) và 2
f (x + 3x − m) ≥ 0,∀x ∈ Do đó, ta có: NHÓ 2 2 M T x 3x m 3 m x 3x 3
y ≥ 0 ⇔ f ( 2
x + 3x − m) + − ≤ − ≥ + + ′ ′ ≥ 0 ⇔ ⇔ 2
x + 3x − m ≥ 1 m ≤ 2 x + 3x − 1 OÁN m ≥ 2 max x + 3x + ( 3) V (0;2) m ≥ 13 D ⇔ ⇔ . m ≤ 2 min x + 3x −1 m ≤ −1 – ( ) 0;2 ( ) VD C
Do m∈ −10; 20 nên có 18 giá trị nguyên của m thỏa yêu cầu đề bài.
Dạng toán 55. Biết BBT hàm số y = f ′(u(x)) xét tính đơn điệu của hàm số y = f (x) trong bài
toán không chứa tham số.
Câu 58: Cho hàm số y = f (x + 2) có đạo hàm trên và có bảng biến thiên như hình vẽ
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 49
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số NHÓ M TOÁN
Hàm số y = f (x) nghịch biến tên khoảng nào sau đây V D A. (0;2) B. (2;5) . C. ( 2; − 0) . D. ( 4; − 2 − ). – VD Lời giải C Chọn C Ta có f ( x + 2) ′ =
(x + 2)′.f ′(x + 2) = f ′(x + 2)
Đặt t = x + 2 khi đó y = f (x + 2) = f (t) và y f ( x 2) ′ ′ = + = f ' (t) x = −
Dựa vào bảng biến thiên của hàm y = f (x + 2) ta có f ′(x + ) 4 2 = 0 ⇔ x = 2 − t = − Suy ra f ′(t) 2 = 0 ⇔ t = 0 NHÓ
Vậy ta có bảng biến thiên của hàm y = f (x) như sau M T OÁN VD – VD C
Suy ra hàm số y = f (x) nghịch biến trên ( 2; − 0)
Dạng toán 56. Biết BBT hàm số y = f ′(u(x)) xét tính đơn điệu của hàm số y = f (x) trong bài
toán chứa tham số.
Câu 59: Cho hàm số y = f (x) có đạo hàm liên tục trên và f (− )
1 = 2 . Biết y = f '(x) có bảng biến thiên như hình vẽ
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 50
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số NHÓ M TOÁN
Có bao nhiêu giá trị nguyên của m thuộc đoạn [ 2019 − ;2019] để hàm số V 1 1 3 D
y = ln f (x) 3 2
+ x − x − x +
m đồng biến trên ( 1; − 3) – 6 2 2 VD C A. 2008 . B. 2007 . C. 2009 . D. 2010 . Lời giải Chọn A
Hàm số y ln f (x) 1 3 2 x 3x 9x m = + − + + xác định trên R 3
⇔ g (x) = f (x) 1 3 2
+ x − 3x + 9x + m > 0, x ∀ ∪ ∈ ( 1; − 3) 3
⇒ g '(x) = f '(x) 2
+ x − 6x + 9 ⇒ g '(x) = 0 ⇒ f '(x) 2 = −x + 6x + 9
Vẽ hai đồ thị y = f (x) 2 '
∨ y = −x + 6x − 9 trên cùng hệ trục NHÓ M T OÁN VD – VD C Vậy g (x) ≥ x
∀ ∈ (− ) ⇒ g (x) > g (− ) 31 31 ' 0 1;3
1 = − + m ≥ 0 ⇒ m ≥ 3 3 2
f x + x − x +
y = ln f (x) 1 ' 6 9 3 2 ( )
+ x − 3x + 9x + m ⇒ y ' = ≥ 0, x ∀ ∈ ( 1; − 3) 3 f (x) 1 3 1 2 3
+ x − x − x + m 6 2 2
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 51
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
Đề hàm số đồng biến trên ( 1; − 3) thì 31 m ;2019 ∈ ⇒ m = 11;...;2018 có 2008 số. 3
Câu 60: Cho hàm số y = f (x + 2) có đạo hàm liên tục trên . Biết y = f '(x + 2) có bảng biến thiên NHÓ như hình vẽ M TOÁN V D – VD C
Có bao nhiêu giá trị nguyên của m thuộc đoạn [ 2019 − ;2019] để hàm số
y = f (x) 1 4 2 3 3 2 −
x + x − x − (2m − )
1 x + m đồng biến trên (1;3) 12 3 2 A. 2021. B. 2020 . C. 2019 . D. 2018 . Lời giải Chọn A
y = f (x) 1 4 2 3 3 2 −
x + x − x − (2m − )
1 x + m ⇒ y ' = f '(x) 1 3 2
− x + 2x − 3x − 2m +1 12 3 2 3 NHÓ
Để hàm số đồng biến trên (1;3) ⇒ y ' = f '(x) 1 3 2
− x + 2x − 3x − 2m +1 ≥ 0, x ∀ ∈ (1;3)( ) 1 3 M T
Đặt x = t + 2 ⇒ t ∈( 1; − ) 1 ( ) 1 trở thành OÁN f (t + ) 1 '
2 − (t + 2)3 + 2(t + 2)2 − 3(t + 2) − 2m +1 ≥ 0, t ∀ ∈ ( 1; − ) 1 3 V 1 3 1 D
⇔ g (t) = f '(t + 2) − t + t + ≥ 2 , m t ∀ ∈ ( 1; − )
1 ⇒ g (t) = f (t + ) 2 ' " 2 − t +1 3 3 – VD
Vẽ hai đồ thị y = f "(t) và 2
y = t −1 trên cùng hệ trục C
Từ đồ thị ta thấy g '(t) ≥ 0. t ∀ ∈ ( 1; − )
1 ⇒ g (t) là hàm số đồng biến t ∀ ∈ ( 1; − ) 1
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 52
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
⇒ m ≤ g (t) t
∀ ∈ (− ) ⇔ m ≤
g (t) = g (− ) = f ( ) 3 2 , 1;1 2 min 1 ' 1 +1 = 3 ⇒ m ≤ [ 1 − ] ;1 2 Kết hợp m ∈[ 2019 − ;2019] ⇒ m = 2019 − ,...,0,1 có 2021 số NHÓ
Dạng toán 57. Biết BBT của hàm số y = f ′(x) , xét tính đơn điệu của hàm số y = g (x). f (x) trong M
bài toán không chứa tham số. TOÁN
Câu 61: Cho hàm số y = f (x) liên tục và có đạo hàm trên , thỏa mãn f ( 1) − = 0. Biết bảng biến
thiên của hàm số y = f '(x) như hình vẽ. V D – VD C
Hàm số g (x) = ( 2x − x − 2) f (x) nghịch biến trên khoảng nào? A. (2;+∞) . B. ( ; −∞ − ) 1 . C. 1 1; − . D. ( 1; − ) 1 . 2 Lời giải Chọn C NHÓ
Từ bảng biến thiên của hàm số y = f '(x)ta suy ra bảng biến thiên của hàm số y = f (x) M T như sau OÁN VD – VD C
Ta có g (x) = ( x − ) f (x) + ( 2 ' 2 1
x − x − 2) f '(x). Ta lập bảng xét dấu:
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 53
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số NHÓ M TOÁN V D – VD
Vậy hàm số nghịch biến trên khoảng 1 1; − . C 2
Dạng toán 58. Biết BBT của hàm số y = f ′(x) , xét tính đơn điệu của hàm số y = g (x). f (x) trong
bài toán chứa tham số.
Câu 62: Cho hàm số y = f (x) và f (x) > 0, x
∀ ∈ . Biết hàm số y = f '(x) có bảng biến thiên như
hình vẽ và f '(4) = 0 NHÓ M T
Có bao nhiêu số nguyên m ∈[ 2019 − ;2019] để hàm số 2 − x +mx 1 y e + =
f (x) đồng biến trên OÁN (1;4) VD A. 2011 B. 2013 C. 2012 D. 2014 – Lời giải VD C Chọn C 2 − x +mx y e + f (x) 2 1 − x +mx 1 y ' e + = ⇒ = ( 2
− x + m) f (x) + f '(x) Hàm số đồng biến trên
(1;4) ⇔ y' ≥ 0, x ∀ ∈ (1;4) ⇔ ( 2
− x + m) f (x) + f '(x) ≥ 0, x ∀ ∈ (1;4)( ) 1 f ' x
Vì f (x) > 0, x ∀ ∈ ( ) ( )
1 ⇔ m ≥ 2x − = ∀ ∈
f (x) g (x), x (1;4) 2
f " x . f x − f ' x
Xét hàm số g(x) ta có g '(x) ( ) ( ) ( ) 2 = − f (x) 2
Theo BBT của hàm số f (′x) ta thấy x
∀ ∈(1;4) thì f ′(′x) < 0 nên
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 54
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
f (x) f (x) − f ( x) 2 " ' < 0
( f (x) > 0, x ∀ ∈ )
f "(x). f (x) − f '(x) 2
f "(x). f (x) − f ' ( x) 2 0, x (1;4) g '(x) 2 ⇒ − > ∀ ∈ ⇒ = − > 0, f ( x) 2 f ( x) 2 NHÓ
⇒ y = g (x) đồng biến trên (1;4) M
Do đó để m ≥ g(x) x
∀ ∈(1;4) thì m ≥ max g (x) = g (4) = 8. T [1;4] OÁN
Do m∈[ − 2019;2019] nên m∈[8;2019] V
Có 2012 số nguyên thỏa ycbt. D = ′ = –
Dạng toán 59. Biết BBT của hàm số y f (x) , xét tính đơn điệu của hàm số y g (x). f (x) trong VD
bài toán không chứa tham số. C
Câu 63: Cho hàm số y = f (x) . Biết f (0) = 0 và hàm số y = f ′(x) có bảng biến thiên
Khi đó, hàm số y = xf (x) đồng biến trên khoảng nào? A. ( ;0 −∞ ). B. ( 2; − 0) . C. (0;2) . D. ( 2; − 2) . Lời giải NHÓ Chọn B M T
Ta có y = xf (x) ⇒ y′ = f (x) + xf ′(x) OÁN x =
Từ bảng biến thiên của hàm số y = f ′(x) ta có f ′(x) 0 = 0 ⇔ với a < 3 − . x = a V D – =
Khi đó ta có bảng biến thiên của hàm số y f (x) . VD C
Từ bảng biến thiên của hàm số y = f (x) ta có f (x) > 0, x ∀ ∈( 2; − 0)
Và f ′(x) < 0, x ∀ ∈( 2;
− 0) ⇒ xf ′(x) > 0, x ∀ ∈( 2; − 0)
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 55
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
Từ đó suy ra y′ = f (x) + xf ′(x) > 0, x ∀ ∈( 2;
− 0) . Do đó hàm số y = xf (x) đồng biến trên ( 2; − 0) . NHÓ Trên khoảng ( ;0
−∞ ) thì f (x) và xf ′(x) có thể âm hoặc dương nên không thể kết luận
hàm số đã cho đồng biến trên ( ;0
−∞ ) ⇒ đáp án A sai. M TOÁN
Trên (0;2) thì f (x) < 0 và f ′(x) < 0 ⇒ xf ′(x) < 0 ⇒ f (x) + xf (x) < 0 nên hàm số nghịch
biến trên (0;2) ⇒ đáp án C sai. V D –
Đáp án C sai nên đáp án D sai. VD
Câu 64: Cho hàm số y = f (x) có bảng biến thiên như sau: C
Hàm số g x = [ f − x ]2 ( ) (3
) nghịch biến trên khoảng nào trong các khoảng sau? A. (2;5) . B. (1;2) . C. ( 2; − 5) . D. (5;+∞) . Lời giải NHÓ Chọn A M T
Từ bảng biến thiên suy ra f (x) ≤ 0, x
∀ ∈ ⇒ f (3− x) ≤ 0, x ∀ ∈ . OÁN
Ta có g '(x) = 2
− f '(3− x) f (3− x). V D Xét x x g
x f x f x f x 2 3 1 2 5 0 2 3 3 0 3 0 . – 3 x 2 x 1 VD C Suy ra hàm số g x −∞ và (2;5) .
nghịch biến trên các khoảng ( ;1)
Dạng toán 60. Biết BBT của hàm số y = f ′(x) , xét tính đơn điệu của hàm số y = g (x). f (x) trong
bài toán chứa tham số.
Câu 65: Cho hàm số y = f (x) có bảng biến thiên như hình vẽ dưới đây
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 56
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
Với m < 0 , hàm số y = ( 2
x − 2x + m). f (x) đồng biến trên khoảng nào sau đây A. ( 1; − 0) . B. (0; ) 1 . C. (1;3). D. ( ; −∞ − ) 1 . NHÓ Lời giải M Chọn B TOÁN
y = ( x − ) f (x) + ( 2
x − x + m) ' ' 2 2 . 2 . f (x) V
+ Ta có 2x − 2 < 0, x ∀ ∈(0; )
1 và f (x) < 0, x ∀ ∈(0; ) 1 (1) D – VD
Bảng biến thiên của hàm y = g (x) 2
= x − 2x + m C
Từ hai BBT suy ra g (x) 2
= x − 2x + m < 0, x ∀ ∈(0; ) 1 ( do m < 0 ) và '
f (x) < 0, x ∀ ∈(0; ) 1 (2)
Từ (1) và (2) suy ra y = ( x − ) f (x) + ( 2
x − x + m) ' ' 2 2 . 2
. f (x) > 0 x ∀ ∈(0; ) 1 . Trong các khoảng ( ; −∞ − ) 1 , ( 1;
− 0) ,(1;3) thì chưa thể xác định được dấu của NHÓ 2 ' M T
y ' = (2x − 2). f (x) + (x − 2x + m). f (x) nên dựa vào các đáp án ta Chọn B OÁN g (x)
Dạng toán 61. Biết BBT của hàm số y = f ′(x) , xét tính đơn điệu của hàm số y = hoặc f (x) VD f (x) y =
trong bài toán không chứa tham số. – g (x) VD C
Câu 66: Cho hàm số bậc ba y = f (x) có 1
f (0) = − . Bảng biến thiên của hàm số f ′(x) 3 như hình vẽ
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 57
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số f (x) Hàm số g(x) =
nghịch biến trên khoảng nào dưới đây? x e A. ( ) ;1 −∞ B. (2− 3;2) C. (4;+∞) D. (3;+∞) NHÓ Lời giải M Chọn C TOÁN
Vì y = f (x) là hàm số bậc ba nên y = f (′x) là hàm số bậc hai. V Gọi 2
f (′x) = ax + bx + c suy ra f (
′′ x) = 2ax + b . Ta có hệ sau: D – VD f (1 ′′ ) = 0 2a + b = 0 a = 1 − C f (1
′ ) = 0 ⇔ a + b + c = 0 ⇔ b = 2 . Vậy 2
f (′x) = −x + 2x −1
f (0) 1 c 1 ′ = − = − c = 1 −
Suy ra f (x) = f (′x)dx = ∫ ∫( 2 −x + 2x − ) 1 3 2
1 dx = − x + x − x + m , do 3 1 1
f (0) = − ⇒ m = − . 3 3 Vậy 1 3 2 1
f (x) = − x + x − x − . 3 3
f ′(x). x x
e − e . f (x) ′ Ta có
f (x) − f (x) g (′x) = = . 2x x e e NHÓ x = 2 ′ = ⇔ ′ 1 3 2 2 M T g (x) 0
f (x) − f (x) = 0 ⇔ x − 2x + 3x − = 0 ⇔ x = 2 − 3 . 3 3 x = 2+ 3 OÁN
Lập bảng xét dấu y = g (′x) VD – VD C
Dựa vào bảng xét dấu g (′x) hàm số nghịch biến trên (4;+∞) . g (x)
Dạng toán 62. Biết BBT của hàm số y = f ′(x) , xét tính đơn điệu của hàm số y = hoặc f (x) f (x) y =
trong bài toán chứa tham số. g (x)
Câu 67: Cho hàm số y = f (x) liên tục trên . Đồ thị hàm số y = f ′(x) có như sau:
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 58
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số NHÓ M TOÁN V D –
Đồ thị hàm số y = f (x) không có giao điểm với trục hoành và Max f (x) = 1 − . Đồ thị VD
hàm số y = f ′(x) có duy nhất 1 giao điểm với trục hoành.Có bao nhiêu giá trị của tham C số m để (x − )2 ( 2 1 2 − m + ) 1 x + m)
hàm số g (x) =
luôn đồng biến trên . f (x) A. 1. B. 2 . C. 0 . D. 5. Lời giải Chọn A
Ta có Max f (x) = 1
− ⇒ f (x) < 0, x ∀ ∈ (x − ) 1 ( 2 2 − m + ) 1 (3x − )
1 + 2m) f (x)−(x − )2 1 ( 2 2 − m + )
1 x + m) f ′(x) g′(x) = 2 NHÓ ( f (x)) 2 2 − − + − + − − − + + ′ M T (x )
1 ( 2m )1(3x )1 2m) f (x) (x )1( 2m )1x m) f (x) ⇔ g (x) ′ = 2 OÁN ( f (x)) Đặt ( 2
− m + )( x − ) + m) f (x) −(x − )( 2 2 1 3 1 2 1 2 − m + )
1 x + m) f ′(x) = h(x) VD
Vì g′(x) có 1 nghiệm bội lẻ x =1 nên để g′(x) ≥ 0 thì điều kiện cần là h(x) – VD
cũng có nghiệm là x =1. C m =1 h( ) 1 2( 2 2m m ) 1 f ( ) 2 1 0 2m m 1 0 = − + + = ⇔ − + + = ⇔ 1 m − = 2 Th1: Với m =1 ta có 2 3 − − + − ′ g′(x) 3(x )
1 f (x) (x ) 1 f (x) = > ∀ ∈ ( 0 x . f (x))2 TH2: Với 1 m − = ta có 2 2 3 − − − ′
g′(x) 1 3(x )
1 f (x) (x ) 1 f (x) = . < ∀ ∈ ( 0 x 2 f (x))2
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 59
NHÓM TOÁN VD – VDC Các dạng toán về hàm ẩn liên quan đến bài toán xét tính đơn điệu của hàm số
Vậy có 1 giá trị m thỏa mãn đề bài yêu cầu. NHÓ M TOÁN V D – VD C NHÓ M T OÁN VD – VD C
https://www.facebook.com/groups/toanvd.vdc Trang 60
Document Outline
- Tính đơn điệu hàm ẩn từ dạng 1 đến dạng 14
- Tính đơn điệu hàm ẩn từ dạng 15 trở đi