Một số bài toán hay về đồ thị hàm số – Nguyễn Minh Tuấn Toán 12

Một số bài toán hay về đồ thị hàm số – Nguyễn Minh Tuấn 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!

| 1/14

Preview text:

TUYỂN TẬP MỘT SỐ NHÓM CÂU HỎI VẬN DỤNG CAO MÔN TOÁN
MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐỒ THỊ HAY
Nguyễn Minh Tuấn y
Câu 1. Cho hàm số f x có đồ thị như hình vẽ
bên. Số tiệm cận đứng ít nhất có thể của đồ thị 4 2 x  1  1 hàm số y   có thể bằng bao 2
x  1 f x  1 nhiêu? 1 A. 1 B. 2 O 6 x C. 3 D. 4
Câu 2. Cho hàm số f x có đồ thị như hình vẽ y
đồng thời f x  1  f x  2x 2x  1x  1* Biết rằng hàm 11 số   4 2
f x ax bx c ;   2
g x mx nx p
f x  g  2
x  1 . Tìm giá trị nhỏ nhất của
hàm số g xO x 1 1 1 2 A. B.  2 4 C. 2 D. 4
Câu 3. Biết rằng đồ thị hàm số bậc 4 : y f xy
được cho như hình vẽ bên. Tìm số giao điểm của đồ thị hàm số
y g x   f   x 2   f
x.f  x và trục Ox . A. 4 C. 6 B. 2 D. 4 O x y
Câu 4. Cho hàm số y f x có đồ thị hàm số f 'x
y f x như hình vẽ bên. Xét hàm số
g x  f x 3 2
 2x  4x  3m  6 5 với m là số 2
thực. Để g x  0 x    5; 5   thì điều kiện  5 O 5 x của m là 2 2 A. m f  5 B. m f  5 3 3 2 2 B 13 A C. m
f 0  2 5 D. m f  5  4 5 3 3
Fanpage: Tạp chí và tư liệu toán học
Chinh phục olympic toán | 1
MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐỒ THỊ HAY
Câu 5. Cho hàm số f x liên tục và xác y định trên
và có đồ thị f 'x như
hình vẽ. Tìm số điểm cực trị của hàm số   2 y f x x ? A. 10 O x B. 11 C. 12 1  D. 13 4
Câu 6. Cho hình vẽ của đồ thị các hàm số y a  ; b  ; c
y x y x y x có đồ thị như hình c x
bên. Khi đó hãy tìm tổng của giá trị nhỏ 2m b
nhất và giá trị lớn nhất của biểu thức x
3a  2b a c2 2 m T  0, 5 a 2 2
a  5c  4ac x A. 31 B. 32 Ox C. 33 D. 34
Câu 7. Hình vẽ bên là đồ thị của hai hàm y y  log x a số y  log x y f x a
  . Đồ thị của chúng đối xứng với nhau qua đường O 1 x
thẳng y  x  1 .Tính f loga 2018 a A. f log    a 2018 1 2018 B. f     a  1 log 2018 1 2018a a   
y f xy x 1 C. f log    a 2018 1 2018 D. f     a  1 log 2018 1 2018a
Câu 8. Cho hàm số bậc ba f x và y
g x  f  2
mx nx pm,n, p  có đồ thị g xf x
như hình dưới, trong đó đường nét liền là 2
đồ thị hàm f x , đồ thị hàm nét đứt là đồ 1
thị hàm g x , đường x   là trục đối 2 O 1 2 x
xứng hàm g x . Giá trị của biểu thức 2 1
P  n mm pp  2n bằng bao nhiêu?  2 A. 6 B. 24 C. 12 D. 16
2 | Chinh phục olympic toán
Fanpage: Tạp chí và tư liệu toán học
TUYỂN TẬP MỘT SỐ NHÓM CÂU HỎI VẬN DỤNG CAO MÔN TOÁN y
Câu 9. Cho 0  a  1  b  1  a và hàm số
y f x
y g xf x  có đạo hàm trên
f x  2 1 
0;. Biết đồ thị hàm số y f x như n
hình vẽ dưới. Khẳng định nào sau đây đúng m
với mọi x   a  1; b  1   f b 1 f a 1
A. g x 
B. g x  O a b x m n f b 1   
C. g x  D. 10 g x 0 m y
Câu 10. Cho hàm số f x có đạo hàm trên \ 
b và hàm số g x có đạo hàm trên .
y f x Biết đồ thị của hai hàm số
y f 'x , y g'x như hình vẽ dưới. Đặt
h x  f x  g x và
y gxS   h
 x b 2   h
bx   hchc 2 2 2 1 2    O a b c x
với a,b,c là các số thực đã biết. Khẳng định
đúng với mọi x  0 là?
A. S  h c ; h a c 
B. S h c
C. S  h c ; h a b 
D. S  ha ;hc  
Câu 11. Cho hàm số f x có đạo hàm và x  2 y
xác định trên tập số thực và có đồ thị như
hình vẽ dưới. Tính tổng tất cả các giá trị
nguyên của tham số m  20  ;20 để hàm 3
số y f x m có 5 điểm cực trị? A. 210 B. 212 3 O 1 x C. 211 D. 209 2
Fanpage: Tạp chí và tư liệu toán học
Chinh phục olympic toán | 3
MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐỒ THỊ HAY
Câu 12. Cho 3 hàm số y f x , y g xy
y g'x
, y h x . Đồ thị của 3 hàm số y f x ,
, y gx , y hx có đồ thị như hình vẽ 10
dưới, trong đó đường đậm hơn là đồ thị của
y f 'x
hàm số y f x . Hàm số 5  
k x  f x    gx   3 7 5 1  h 4x   . O 2    3 4 8 x
Đồng biến trên khoảng nào dưới đây?  15   1 
y h'xA.   ;0. B.   ; .  4   4   3   3  C.  ;1. D. ;  .  8   8 
Câu 13. Cho 2 hàm số f x , g x có đồ thị như hình vẽ bên dưới. Biết rằng x  1, x  6
đều là các điểm cực trị của 2 hàm số f x , g x đồng thời f 1  g 6 , 2 f 6   g 1  3 và 2 f  5
x  16  3g5x  9  1* .Gọi M,m lần lượt là giá trị nhỏ nhất của biểu thức
S f x f x  gx   2 2
1  g x  g x . Tính tổng P M m ? y g xf xO 1 6 x 27 23 9 11 A. B. C. D. 4 4 2 2 y
Câu 14. Cho hàm số y f x liên tục
y f x
trên đoạn 2; 2 và có đồ thị trên đoạn 1
2;2 như hình vẽ dưới. Hỏi phương 1 trình 2
3 f x  2 f x  9 
f x  2  3 2 O 1 2 x
có bao nhiêu nghiệm thực trên đoạn 2;3? 1 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
4 | Chinh phục olympic toán
Fanpage: Tạp chí và tư liệu toán học
TUYỂN TẬP MỘT SỐ NHÓM CÂU HỎI VẬN DỤNG CAO MÔN TOÁN LỜI GIẢI y
Câu 1. Cho hàm số f x có đồ thị như hình vẽ
bên. Số tiệm cận đứng ít nhất có thể của đồ thị hàm 4 2 x  1  1 số y   có thể bằng bao nhiêu? 2
x  1 f x  1 A. 1 B. 2 1 C. 3 D. 4 O 6 x Lời giải Hàm số có dạng f x 2  1  k. p x . q x x
 ;x  6; p  1;q  1 1 2 1 1 2 2 x  1  1 x 1  y    f x 2  1 k. p
x .x x 2q1 2 2 p2
. x  1  1 k.x
.x x 2q1 2 . x  1  1 1 1
Trường hợp ít TCĐ nhất là 2p  2  0  p  1. khi đó: 2 2 x  1  1 x 1  y    f x 2 p2  1 k.x
.x x 2q1 2
. x  1  1 k x x 2q1 2 . x  1  1 1 1
Suy ra có TCĐ duy nhất x x1
Câu 2. Cho hàm số f x có đồ thị như hình vẽ y
đồng thời f x  1  f x  2x 2x  1x  1* Biết rằng hàm số   4 2
f x ax bx c ;   2
g x mx nx p 11
f x  g  2
x  1 . Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số g x 1 1 O x A. B.  2 4 1 2 C. 2 D. 4 Lời giải
Từ * ta thay x  0  f 1  f 0 a b  0
Ta có x  0  y  1   c  1    và x y   f x 4 2 2, 11
x x  1 c  1   2 Mặt khác 4 2
x x   g  2
x    m 2
x    n 2 1 1 1 x  1  p 4 2 2
mx  2mx m nx n p m  1 m  1    1  2   n  1
  n  1  gx 2
x x; g'x  2x  1; g'x  0  x    2 1   n    p p   0
Vậy giá trị nhỏ nhất g x 1   4
Fanpage: Tạp chí và tư liệu toán học
Chinh phục olympic toán | 5
MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐỒ THỊ HAY
Câu 3. Biết rằng đồ thị hàm số bậc 4 : y f xy
được cho như hình vẽ bên. Tìm số giao điểm của 2
đồ thị hàm số y g x   f
 x  f
x.f  x và trục Ox . A. 4 C. 6 B. 2 D. 4 O x Lời giải 2
Số giao điểm của đồ thị hàm số y g x   f
 x  f
x.f  x và trục Ox bằng số 2 2
nghiệm của phương trình:  f
 x  f
x.f  x  0   f
 x  f
x.f  x.
Giả sử đồ thị hàm số    4 3 2 y
f x ax bx cx dx e , a,b ,c,d, e  ; a  0,b  0 cắt trục
hoành Ox tại 4 điểm phân biệt x x x x 1 , 2 , 3 , 4 .
Đặt A x x
B x x C x x D x x 1 , 2 , 3 , 4 ta có:
f x  ax x x x x x x x  . a ABCD 1   2   3   4  . 
TH1: Nếu x x i
g x   f x   i với
1,2,3, 4 thì  i    i  2 0  .
Do đó x x i g x i ,
1, 2, 3, 4 không phải nghiệm của phương trình   0 . 
TH2: Nếu x x i i với 1,2,3, 4 thì ta viết lại  
f x  aBCD ACD ABD ABC    1 1 1 1 f x     . A B C D   
      1 1 1 1        1 1 1 1  f x f x f x       2 2 2 2 A B C D A B C D      2    
f x 1 1 1 1     f x 1 1 1 1 . .       2 2 2 2 A B C D A B C D      2  1 1 1 1   1 1 1 1 
Suy ra, f x. f x 2  f x 2 .     f x.       . 2 2 2 2 A B C D A B C D      2  1 1 1 1 
Khi đó g x   f
 x  f  
x.f x 2  f x.       0 x   x i i  1, 2, 3, 4 . 2 2 2 2  A B C D
Từ đó suy ra phương trình g x  0 vô nghiệm.
Vậy đồ thị hàm số y g x không cắt trục hoành.
6 | Chinh phục olympic toán
Fanpage: Tạp chí và tư liệu toán học
TUYỂN TẬP MỘT SỐ NHÓM CÂU HỎI VẬN DỤNG CAO MÔN TOÁN y
Câu 4. Cho hàm số y f x có đồ thị hàm số f 'x
y f x như hình vẽ bên. Xét hàm số
g x  f x 3 2
 2x  4x  3m  6 5 với m là số thực. 2
Để g x  0 x    5; 5 
 thì điều kiện của m là  5 O 5 x 2 2 A. m f  5 B. m f  5 3 3 2 2 C. m
f 0  2 5 D. m f  5  4 5 B 13 A 3 3 Lời giải
Ta có g x   g x  f x 3
x x m
  m f x 3 0 2 2 4 3 6 5 0 3 2
 2x  4x  6 5 .
Đặt h x  f x 3 2
 2x  4x  6 5 . Ta có hx  f x 2 2  6x  4 .
h 5  2 f  56.5 4  0  h
  5   2 f  5   6.5  4  0 
Suy ra h0  2 f 0  0  4  0
h1  2 f 16.14  0  h 1
   2 f  1    6.1 4  0 
Từ đó ta có bảng biến thiên x  5 0 5 h  0  h  5 h 0 h h  5 2
Từ bảng biến thiên ta có 3m h  5  m f  5 . 3
Câu 5. Cho hàm số f x liên tục và xác y định trên
và có đồ thị f 'x như hình vẽ.
Tìm số điểm cực trị của hàm số   2 y f x x ? A. 10 O x B. 11 C. 12 1  D. 13 4 Lời giải
Fanpage: Tạp chí và tư liệu toán học
Chinh phục olympic toán | 7
MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐỒ THỊ HAY 1
Ta có y   x   f  2 ' 2 1 ' x x, 2
x x m có nghiệm khi và chỉ khi m   . Dựa vào đồ thị ta 4
thấy đồ thị hàm f 'x cắt trục hoành tại 5 điểm trong đó 1 điểm có hoành độ nhỏ hơn 1  1
và có một tiệm cận. Khi đó ứng với mỗi giao điểm có hoành độ lớn hơn  và 1 điểm 4 4
không xác định thì y '  0 có 2 nghiệm Từ đây dễ dàng suy ra hàm   2 y
f x x có 11 cực trị!
Câu 6. Cho hình vẽ của đồ thị các hàm số y a  ; b  ; c
y x y x y x có đồ thị như hình bên. c x
Khi đó hãy tìm tổng của giá trị nhỏ nhất và 2m b
giá trị lớn nhất của biểu thức x
3a  2b a c2 2 m T  0, 5 a 2 2
a  5c  4ac x A. 31 B. 32 Ox C. 33 D. 34 Hướng dẫn
Nhận thấy ngay khi x   , ta có c   2 b
  c log   1  blog   c b log   1 2 2   2 a
  0.5  alog   1  2
a c b
Đến đây thay vào biểu thức ta được một hàm thuần nhất 2 biến rồi đặt 1 ẩn đưa về khảo sát hàm 1 biến!
Câu 7. Hình vẽ bên là đồ thị của hai hàm y y  log x a số y  log x y f x a
  . Đồ thị của chúng đối xứng với nhau qua đường O 1 x
thẳng y  x  1 .Tính f loga 2018 a A. f log    a 2018 1 2018 B. f     a  1 log 2018 1 2018a a   
y f xy x 1 C. f log    a 2018 1 2018 D. f     a  1 log 2018 1 2018a Lời giải
Gọi b;c C : y  log x e f C y f x a ; ; : . 1     2    Ta có hệ điều kiện c   
f  b e  2
b c   f e  2 b   f  1     1
 b e  1c f   0
b c e f c    e  1
 e  1  log  f    f   a   f    a   f x    a  a  1 e 1 e 1 1 1   e 1 1 .
8 | Chinh phục olympic toán
Fanpage: Tạp chí và tư liệu toán học
TUYỂN TẬP MỘT SỐ NHÓM CÂU HỎI VẬN DỤNG CAO MÔN TOÁN Vậy f   log 20181 1 log 2018  1 aa    a 1 2018a
Câu 8. Cho hàm số bậc ba f x và y
g x  f  2
mx nx pm,n, p  có đồ thị như g xf x
hình dưới, trong đó đường nét liền là đồ thị hàm 2
f x, đồ thị hàm nét đứt là đồ thị hàm g x , 1
đường x   là trục đối xứng hàm g x . Giá trị 2 O 1
của biểu thức P  n mm pp  2n bằng bao 2 x 2 1 nhiêu?  2 A. 6 B. 24 C. 12 D. 16 Lời giải Ta có f x 3 2
ax bx cx d f x 2 '
 3ax  2bx c . Hàm số đạt cực trị tại x  0; x  2 và
đồ thị đi qua điểm 1;0 ,0; 2 nên ta có  f '0  0 a  1   f '2 0   b  3      f x 3 2    f   x x 1 3 2  0 c  0   f  0  2 d  2 3 2
Ta có g x   2
mx nx p   2
3 mx nx p  2 . Hệ số tự do bằng 3 2
p  3p  2 . Đồ thị
hàm số g x đi qua điểm 0;0 nên 3 2
p  3p  2  0  p  1 . Đồ thị hàm số     2 1 g x
f mx nx p có trục đối xứng x   nên đồ thị hàm số 2
y mx nx p cũng có 2 1 n 1
trục đối xứng x    
   m n. 2 2m 2
Đồ thị hàm số g x đi qua điểm 2; 2 nên m n  1 g  2 0
g x 2m 13 32m 12 2 2            1  m n    2
Do đồ thị có hướng quay lên trên nên ta suy ra m  0  m n p  1 f x
Câu 9. Cho 0  a  1  b  1  a và hàm số y g x    có đạo hàm trên
f x  2 1 
0;. Biết đồ thị hàm số y f x như hình vẽ dưới. Khẳng định nào sau đây đúng với
mọi x   a  1; b  1  
Fanpage: Tạp chí và tư liệu toán học
Chinh phục olympic toán | 9
MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐỒ THỊ HAY y
y f xn m O a b x f b 1 f a 1 f b 1   
A. g x 
B. g x 
C. g x  D. 10 g x 0 m n m Lời giải 2
Ta có x   a  1; b  1  x  1 a;b  
, dựa vào đồ thị ta có
m f x  2  1 1 1 1  n    n
f x  12  m
Mặt khác 0  a  1  b  1  a dựa vào đồ thị ta thấy f x đồng biến trên  a  1; b  1   f b 1
nên ta có f a  1  f x  f b  1  gx  m y
Câu 10. Cho hàm số f x có đạo hàm trên \ 
b và hàm số g x có đạo hàm trên . Biết
y f x
đồ thị của hai hàm số y f 'x , y g 'x như
hình vẽ dưới. Đặt h x  f x  g x và S   h
 x b 2   h
bx   hchc 2 2 2 1 2   
y gx
với a,b,c là các số thực đã biết. Khẳng định đúng
với mọi x  0 là? O a b c x
A. S  h c ; h a c 
B. S h c
C. S  h c ; h a b 
D. S  ha ;hc   Lời giải x a
Từ đồ thị đã cho ta suy ra h'x  f 'x  g'x ; h'x  0  f 'x  g'x   x   c
Lập bảng biến thiên ta có
10 | Chinh phục olympic toán
Fanpage: Tạp chí và tư liệu toán học
TUYỂN TẬP MỘT SỐ NHÓM CÂU HỎI VẬN DỤNG CAO MÔN TOÁN x
 a b c  h'x  0 + + 0  h ch xh a 2 Lại có     2        2     2 S h b x h c h b x
h x b  hc
Câu 11. Cho hàm số f x có đạo hàm và xác định trên tập số thực và có đồ thị như hình
vẽ dưới. Tính tổng tất cả các giá trị nguyên của tham số m  20  ;20 để hàm số
y f x m có 5 điểm cực trị? x  2 y 3 3 O 1 x 2 A. 210 B. 212 C. 211 D. 209 Lời giải
Chúng ta có thể tính nhanh theo công thức là hàm số y f x m có 5 điểm cực trị khi
và chỉ khi hàm số y f x m có 2 điểm cực trị dương và hàm số phải liên tục tại x  0 0 .
Dựa vào đồ thị của hàm số ta suy ra 1  m  0 m  1     m 2  0, 1  9, 1  8,..., 3  , 1  ,  0 2   m  0 m  2   
Câu 12. Cho 3 hàm số y f x , y g x , y h x . Đồ thị của 3 hàm số
y f x , y gx , y hx có đồ thị như hình vẽ dưới, trong đó đường đậm hơn là đồ  
thị của hàm số y f x . Hàm số k x  f x    g x   3 7 5 1  h 4x   đồng biến trên 2    khoảng nào dưới đây ?
Fanpage: Tạp chí và tư liệu toán học
Chinh phục olympic toán | 11
MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐỒ THỊ HAY y
y g'x 10
y f 'x 5 O 3 4 8 x
y h'x  15   1   3   3  A.   ;0. B.   ; . C.  ;1. D. ;  .  4   4   8   8  Lời giải    
Ta cần giải bất phương trình k x  f x   15 3 ' ' 7  2g' 2x   4h' 4x       0  2   2 
Không thể giải trực tiếp bất phương trình này. Quan sát các đồ thị của các hàm số
y f 'x , y g'x , y h'x ta nhận thấy
f 'x  10, x
 3;8; g'x  5, x
 , h'x  5, x  3;8
Do đó f 'a  2g'b  4h'c  10  2.5  4.5  0, a
 ,c 3;8,b 3  x  7  8  3
Vì vậy ta chỉ cần chọn  3
  x  1 . Đối chiếu với đáp án ta chọn ý C. 3  4x   8 8  2
Câu 13. Cho 2 hàm số f x , g x có đồ thị như hình vẽ bên dưới. Biết rằng x  1, x  6
đều là các điểm cực trị của 2 hàm số f x , g x đồng thời f 1  g 6 , 2 f 6   g 1  3 và 2 f  5
x  16  3g5x  9  1* .Gọi M,m lần lượt là giá trị nhỏ nhất của biểu thức
S f x f x  gx   2 2
1  g x  g x . Tính tổng P M m ? y g xf xO 1 6 x 27 23 9 11 A. B. C. D. 4 4 2 2
12 | Chinh phục olympic toán
Fanpage: Tạp chí và tư liệu toán học
TUYỂN TẬP MỘT SỐ NHÓM CÂU HỎI VẬN DỤNG CAO MÔN TOÁN
Lần lượt thay x  2, x  3 vào * đồng thời kết hợp điều kiện ban đầu ta có hệ phương
2 f 1  3g6  1 
f    g  
f 1  g6  1 2 6 3 1  1  trình   
f    g   f   5 2 6 4 1 4 6  , g 1    2   f     g  2 2 1 4 6  4
Từ giả thiết kết hợp đồ thị ta nhận thấy rằng g x nghịch biến trên 1;6 và f x đồng biến   trên 
 gx  f x 5 1;6 1;2 ,  1; . 
để đơn giản ta đặt u f x , y g x 2    Ta có 2 2
S u  2uy y u y f u; y. Coi đây là 1 hàm số theo ẩn u ta có y f
u y u y    u u   2 1 ' ; 2 2 1 0 2 5 35
Ta có f 1; y 2 2  
 1  2y y y  1  y y  2; f ; y  2 y  4y     2  4  5   f
; y f 1; y  0,y    1;2  2   3  2y  1  5   3  2y  1  5  Xét y  1;  u     1; và y  ; 2  u   1;  2 2  2    2  2  2      3   5  Với y  1; 
1 khảo sát hàm số f u; y theo biến u 1;  2   2     5  35 23 f u y f
y y y  
f u; y f  ;y   y  4y   u     2 ; 1; 2 1 ,và u   2  2  4 4  3   5  Với y  ;2 2 
. Lập bảng biến thiên cho hàm số f u; y theo biến u 1; ta có 2     2   2  y    y   y y
f u y f y     
y y   y   y   u   2 1 2 1   2 2 1 8 1 7 ; ; 2 1  2   2  2 2 4  5  35 23
f u y f y   y y   u  ;  2 ; 4  2  4 4 23 23 27
Từ 1 và 2  max S  M
,min S m  1  P M m   1  4 4 4 y
Câu 14. Cho hàm số y f x liên tục trên
y f x
đoạn 2; 2 và có đồ thị trên đoạn 2; 2 1
như hình vẽ dưới. Hỏi phương trình 2
3 f x  2 f x  9 
f x  2  3 có bao 1
nhiêu nghiệm thực trên đoạn 2; 3 ? 2 O 1 2 x A. 1 B. 2 1 C. 3 D. 4 Lời giải
Fanpage: Tạp chí và tư liệu toán học
Chinh phục olympic toán | 13
MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐỒ THỊ HAY
Ta có đồ thị hàm y f x  2 như hình vẽ dưới ( phần trên trục Ox) y 1 O 1 2 3 4 x Xét hàm số y
f x  2  3 trên đoạn 0; 4 ta có y f x  2  3  2 ,
Xét hàm số y f x trên đoạn 2; 2 ta có 3 f x  2 f x  9   f x  12 2 3  8  2
 f x  2  1 x  0
Suy ra VT VP dấu “=” xảy ra khi     f  x  1 x  2
14 | Chinh phục olympic toán
Fanpage: Tạp chí và tư liệu toán học