Toán 10 Bài 3: Giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số

Bộ tài liệu hướng dẫn chi tiết cách tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số, tìm tham số để thỏa mãn điều kiện cho trước ... được xây dựng dựa trên kiến thức trọng tâm chương trình Toán 12 và đề thi THPT Quốc gia. Hi vọng tài liệu này sẽ giúp các bạn ôn thi THPT Quốc gia môn Toán trắc nghiệm hiệu quả.

Giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số
A. Lý thuyết Giá tr ln nht, giá tr nh nht ca hàm s
1. Các khái nim v giá tr ln nht, nh nht ca hàm s
Định lý: Cho hàm s
y f x
xác định trên tp D.
a. S M được gi giá tr ln nht ca hàm s
y f x
trên tp D nếu
f x M
vi mi x thuc D và tn ti
0
xD
sao cho
0
f x M
. Kí hiu:
max
xD
M f x
b. S m được gi giá tr nh nht ca hàm s
y f x
trên tp D nếu
f x m
vi mi x thuc D và tn ti
0
xD
sao cho
. Kí hiu:
min
xD
m f x
Hay nói cách khác:
00
,
max
,
xD
f x M x D
M f x
x D f x M

00
,
min
,
xD
f x m x D
m f x
x D f x m

2. Quy tc tìm giá tr ln nht, giá tr nh nht ca hàm s trên mt đon
,ab


Bước 1: Tìm tp xác định (nếu đề bài không cho sn)
Bước 2: Tính
'fx
và gii phương trình
1 2 3
' 0 , , ,.....f x x x x
Bước 3: Tính
1 2 3
, , ,....f x f x f x
,f a f b
Bước 4: So sánh và kết lun.
Ví d 1: Gi M, m ln lượt là GTLN, GTNN ca hàm s
32
31y x x
trên
đon
1,2


. Khi đó tng
Mm
có giá tr bng bao nhiêu?
A. 2
B. -4
C. 0
D. -2
Hướng dn gii
Tp xác định
D
3 2 2
3 1 ' 3 6y x x y x x
2
0
' 0 3 6 0
2
x
y x x
x
0 1, 1 1, 2 3f f f
D thy
1,2
max 0 1M f x f


1,2
min 2 3m f x f


2Mm
. Vy chn đáp án D
Ví d 2: Tìm GTLN, GTNN ca hàm s lượng giác
sin cos sin .cosy f x x x x x
trên đon
0,


A.
0, 0,
max 2,min 1f x f x

B.
0, 0,
max 3,min 3f x f x

C.
0, 0,
1
max 2 ,min 1
2
f x f x

D.
0, 0,
max 2,min 2f x f x

Hướng dn gii
Đặt
sin cos 2 sin
4
t x x x



Vì
0, 1, 2xt




Ta có:
2
2
2 2 2
1
sin cos sin 2sin .cos 1 2sin .cos sin .cos
2
t
t x x x cox x x x x x x x
22
11
2 2 2
tt
f x g t t t
' 1, ' 0 1g t t g t t
1
1 1, 2 2
2
gg
0, 0,
1
max 2 ,min 1
2
f x f x

. Chn đáp án C
3. Quy tc tìm giá tr ln nht, giá tr nh nht ca hàm s trên mt tp D bt kì
Bước 1: Tìm tp xác định (Nếu đề bài không cho sn tìm trên min nào)
Bước 2: Tính
'fx
và gii phương trình
1 2 3
' 0 , , ,.....f x x x x
Bước 3: Lp bng biến thiên
Bước 4: Da vào bng biến thiên để kết lun.
4. Quy tc tìm điu kin ca tham s để hàm s có GTLN, GTNN tha mãn
điu kin cho trước
Cho hàm s
y f x
xác định và liên tc trên mt đon
,ab


Bước 1: Tính
'fx
và gii phương trình
1 2 3
' 0 , , ,.....f x x x x
Bước 2: Tính
1 2 3
, , ,....f x f x f x
,f a f b
Bước 3: Bin lun theo tham s để tìm GTLN, GTNN ca hàm s trên đon
,ab


Bước 4: Thay điu kin bài cho để tìm m
Ví d: Tìm giá tr ln nht nh nht ca hàm s
2
2
2 7 23
2 10
xx
fx
xx


Hướng dn gii
D thy
2
2 10 0x x x
nên hàm s xác định trên toàn trc s.
Gi m là mt giá tr tùy ý ca hàm s, khi đó phương trình
2
2
22
2
2 7 23
2 10
2 7 23 2 10
2 2 7 10 23 0
xx
m
xx
x x m x x
m x m x m


Ta xét hai trưng hp sau:
TH1: Nếu
2m
phương trình tr thành
3 3 0 1xx
vy phương trình
có nghim khi
2m
TH2: Nếu
2m
khi đó phương trình bc 2 có nghim khi và ch khi:
| 1/4

Preview text:

Giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số
A. Lý thuyết Giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số
1. Các khái niệm về giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của hàm số
Định lý: Cho hàm số y f x xác định trên tập D.
a. Số M được gọi là giá trị lớn nhất của hàm số y f x trên tập D nếu f x  M
với mọi x thuộc D và tồn tại x D sao cho f x M . Kí hiệu: M  max f x 0  0 x D
b. Số m được gọi là giá trị nhỏ nhất của hàm số y f x trên tập D nếu f x  m
với mọi x thuộc D và tồn tại x D sao cho f x m . Kí hiệu: m  min f x 0  0 x D  Hay nói cách khác:      f x
f xM, x D M max   x Dx
  D, f x   M  0  0      f x
f xm, x D m min   x Dx
  D, f x   m  0  0
2. Quy tắc tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số trên một đoạn a,b  
Bước 1: Tìm tập xác định (nếu đề bài không cho sẵn)
Bước 2: Tính f 'x và giải phương trình f 'x  0  x ,x ,x ,..... 1 2 3
Bước 3: Tính f x , f x , f x ,.... và f a , f b 1   2  3
Bước 4: So sánh và kết luận.
Ví dụ 1: Gọi M, m lần lượt là GTLN, GTNN của hàm số 3 2
y x  3x  1 trên đoạn 1,2 
 . Khi đó tổng M mcó giá trị bằng bao nhiêu? A. 2 B. -4 C. 0 D. -2 Hướng dẫn giải
Tập xác định D  3 2 2
y x  3x  1  y'  3x  6xx  0 2
y'  0  3x  6x  0   x   2
f 0  1, f 1  1  , f 2  3 
Dễ thấy M  max f x  f 0  1 1  ,2  
m  min f x  f 2  3  1  ,2  
M m  2
 . Vậy chọn đáp án D
Ví dụ 2: Tìm GTLN, GTNN của hàm số lượng giác
y f x  sin x  cos x  sin .
x cos x trên đoạn 0,   
A. max f x  2,min f x  1 
B. max f x  3,min f x  3  0,  0,      0,  0,      1   
C. max f x  2  ,min f x  1  D. max f x 2 ,min f x 2          2 0, 0,     0, 0,      Hướng dẫn giải   
Đặt t  sin x  cos x  2 sin x     4 
x  0,   t   1  , 2     Ta có:  t   x x 2 2 2 2 2 t 1 sin cos
 sin x cox x  2sin .
x cos x  1  2 sin .
x cos x  sin . x cos x  2 
f x  gt 2 2 t 1 t 1  t    t  2 2 2
g't  t  1, g't  0  t  1 
g    g  1 1 1, 2  2  2  f x 1 max
 2  ,min f x  1
 . Chọn đáp án C    2 0, 0,     
3. Quy tắc tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số trên một tập D bất kì
Bước 1: Tìm tập xác định (Nếu đề bài không cho sẵn tìm trên miền nào)
Bước 2: Tính f 'x và giải phương trình f 'x  0  x ,x ,x ,..... 1 2 3
Bước 3: Lập bảng biến thiên
Bước 4: Dựa vào bảng biến thiên để kết luận.
4. Quy tắc tìm điều kiện của tham số để hàm số có GTLN, GTNN thỏa mãn
điều kiện cho trước
Cho hàm số y f x xác định và liên tục trên một đoạn a,b  
Bước 1: Tính f 'x và giải phương trình f 'x  0  x ,x ,x ,..... 1 2 3
Bước 2: Tính f x , f x , f x ,.... và f a , f b 1   2  3
Bước 3: Biện luận theo tham số để tìm GTLN, GTNN của hàm số trên đoạn a,b  
Bước 4: Thay điều kiện bài cho để tìm m 2x  7x  23
Ví dụ: Tìm giá trị lớn nhất nhỏ nhất của hàm số f x 2  2 x  2x  10 Hướng dẫn giải Dễ thấy 2
x  2x  10  0 x
 nên hàm số xác định trên toàn trục số.
Gọi m là một giá trị tùy ý của hàm số, khi đó phương trình 2
2x  7x  23  m 2 x  2x  10 2
 2x  7x  23  m 2
x  2x  10  m  2 2
x  2m  7 x  10m  23  0
Ta xét hai trường hợp sau:
TH1: Nếu m  2 phương trình trở thành 3
x  3  0  x  1   vậy phương trình
có nghiệm khi m  2
TH2: Nếu m  2 khi đó phương trình bậc 2 có nghiệm khi và chỉ khi: