Bài tập hàm số lớp 12 có lời giải - Pdf 28

Nguyễn Phú Khánh – ðà Lạt Bản thảo xuất bản sách tham khảo ơn thi ðại học năm 2008 1

Q tặng cho con trai : Trần Hồng Việt – ðà Nẵng nhân ngày sinh nhật 27/10

NGUYỄN PHÚ KHÁNH
oOo

Phương pháp giải Toán 12CHUYÊN ĐỀ: HÀM SỐ

PHỔ THÔNG TRUNG HỌC

ε
cho trước, tồn tại
số tự nhiên N sao cho
n N
∀ >
ta có
n
U L
ε
− <
. Ta viết: lim
n
n
U L
→∞
=
, viết tắt là lim
n
U L
=

Đònh nghóa 2: Cho hàm số f(x) xác đònh trên một khoảng I, có thể loại trừ tại điểm
0
x I

.
Ta nói rằng f(x) có giới hạn là L (hay tiến dần tới L), khi x tiến dần tới x
0
nếu mọi dãy số: (x
n

0
, nếu với mọi
dãy số (x
n
); (
0
n
x x

) sao cho:
0
lim
n
x x
=
thì lim ( )
n
f x
= ∞
ta viết
0
lim ( )
n
x x
f x

= ∞
hoặc
( )f x
→ ∞

+

= ∞
(hoặc
0
lim ( )
n
x x
f x


= ∞
)
 Chú ý:

Điều kiện cần và đủ để
0
lim ( )
n
x x
f x L

=
và giới hạn
0
lim ( )
n
x x
f x
+

+ + +
+ −

*
2
2
2
2
4
1
1
4
lim
1
4
2 2
lim
2 2
4
1
1
lim
2 2
x
x
x
x
x
x
x

2
2
2
1 5
4 3
4 5 3
lim lim
2
9 2
9
x x
x x
x x
x x x
x x
x x
x
→∞ →∞
 
+ + +
 
+ + +
 
=
+ −
 
+ −
 
 


x x
x x
x x x x
x x
x x
→+∞ →+∞
→−∞ →−∞

+ + + + + +


= =

+ − + −


=


− + + + − + + +

= = −


+ − − + −

2. Các đònh lí cơ bản:

lim
x x
L

=

Nhờ đònh lí trên, ta chứng minh được:
0 0
sin
lim lim 1
sin
a a
a a
a a
→ →
= =

Ví dụ 2: Tính
2
2
0
sin 9
lim
3
x
x
x


2


+ =
hoặc
1
lim 1
a
a
e
a
→∞
 
+ =
 
 

(
)
0
ln 1
lim 1
a
a
a

+
=

0
1
lim 1

2
lim 1 cos
x
x
x
π
π





Ta có:
3 5
1
2 2
x
x x
+
= +
+ −


Đặt
5 5
4 6
2
a x
x a
= ⇒ + = +

 
 

 
 Nguyễn Phú Khánh – ðà Lạt Bản thảo xuất bản sách tham khảo ơn thi ðại học năm 2008 5

Q tặng cho con trai : Trần Hồng Việt – ðà Nẵng nhân ngày sinh nhật 27/10


Đặt
2
t x
π
= −
khi
2
x
π

thì t  0 và
( )
2
2
4

 
⇒ − = −
 
 


Theo công thức:
0
lim ( )
t
U t e

=
(vì
( )
0
1
lim 1
a
a
a e

+ =
)
Mặt khác:
( )
0 0
sin sin 1 1
lim lim .
t t

0
0
. Tính các giới hạn sau:
Nguyn Phỳ Khỏnh Lt Bn tho xut bn sỏch tham kho ụn thi i hc nm 2008 6

Qu tng cho con trai : Trn Hong Vit Nng nhõn ngy sinh nht 27/10

2
3 2
2
5 6
lim
4
x
x x
x x

+
2
0
1 2 1
lim
1 cos
x
3 3
3
0
2 1 1
lim
x
x x x
x

+ + +( )
2
2 3 2
2
0
1
lim
ln 1
x
x
e x
x


+
+

)
2
lim 9 7 2 3
x
x x x
+
+ + +Daùng 4: Daùng voõ ủũnh
0.

hay
.0

.
Tớnh caực giụựi haùn sau
( )
(
)
2
lim 2 5 2 4 3
x
x x x
+

+

+

+
Nguyễn Phú Khánh – ðà Lạt Bản thảo xuất bản sách tham khảo ơn thi ðại học năm 2008 7

Q tặng cho con trai : Trần Hồng Việt – ðà Nẵng nhân ngày sinh nhật 27/10

=> y = f(x) liên tục bên trái tại điểm x = 0 và không
liên tục bên phải tại điểm đó
=> y = f(x) liên tục bên phải tại điểm x = 0 và không
liên tục bên trái tại điểm đó
II. HÀM SỐ LIÊN TỤC:
1. Một số đònh nghóa:
Đònh nghóa 1: Hàm số y = f(x) gọi là liên tục tại điểm x
0
, nếu x
0
là một điểm thuộc tập xác
đònh của hàm số và
0
0
lim ( ) ( )
x x
f x f x

2 0
( )
1 0
x x
y f x
x x
+ >

= =

− ≤

với
với

2 0
( )
3 0
x
x
y f x
x
x

+ ≠

= =


=

0 0
lim ( ) lim 2 (0)
lim ( ) lim 1 1 (0)
x x
x x
f x x x f
f x x f
+ +
− −
→ →
→ →

= + = ≠


= − = − =

*
2 0
( )
3 0
x
x
y f x
x
x


 
= + = =
 

  


 

= + = ≠
 

 
Ví dụ 2:
Cho hàm số
2
1 1
0
( )
0
x
x
y f x
x
A x

− −




Ta có:
Nguyễn Phú Khánh – ðà Lạt Bản thảo xuất bản sách tham khảo ơn thi ðại học năm 2008 8

Q tặng cho con trai : Trần Hồng Việt – ðà Nẵng nhân ngày sinh nhật 27/10 (
)
(
)
( )
2 2
2
0 0 0
2
1 1 1 1
1 1
lim ( ) lim lim
1 1
x x x
x x
x
f x
x


= ⇔ = =

Vậy nếu A = 0 thì hàm số đã cho liên tục tại x = 0

Đònh nghóa 2:
- Hàm số y =
f(x) gọi là liên tục trên khoảng (a,b) nếu có liên tục tại mọi điểm thuộc khoảng đó
- Hàm số y =
f(x) gọi là liên tục trên đoạn [a, b] nếu có liên tục tại mọi điểm thuộc khoảng đó và:
+ liên tục về bên phải điểm a
+ liên tục về bên trái điểm b

2. Các đònh lí quan trọng về hàm số liên tục:

Hai hàm số y = f(x) và y = g(x) liên tục tại điểm x
0
thì tổng, hiệu, tích, thương (
0
( ) 0
g x

) là
những hàm số liên tục tại x
0


Hàm số y = f(x) liên tục trên khoảng (a, b) và có
1 2 1 2
( , ) ( ) ( )

– 5x
2
+ 6x – 1 = 0
b)
x
4
– 2x
3
– 3x
2
– 5 = 0
c)
2
x
+ 3
x
– 6
x
= 0
d)
ln x + x = 0
a) Đặt
f(x) = x
3
– 5x
2
+ 6x – 1 có
(0) 1 0
(0). (1) 0
(1) 1 0

f
= − <

⇒ − <

− = >


=> Hàm số
f(x) liên tục trên R nên nó liên tục trên [-2, 0] => tồn tại ít nhất số thực
[
]
2,0
c ∈ −
sao
cho
f(c) = 0 => c là một nghiệm thực của phương trình đã cho
Nguyễn Phú Khánh – ðà Lạt Bản thảo xuất bản sách tham khảo ơn thi ðại học năm 2008 9

Q tặng cho con trai : Trần Hồng Việt – ðà Nẵng nhân ngày sinh nhật 27/10

c) Đặt
f(x) = 2
x
+ 3
x
– 6

f f
f
e
e e
= >


 
⇒ <

 
 
= − + <
 
 

 


=> Hàm số
f(x) liên tục trên
(
)
0,
+∞
nên nó liên tục trên đoạn
1
,1
e
 

. Nếu tồn tại giới hạn
0
0
0
( ) ( )
lim
x x
f x f x
x x



hoặc
(
)
0 0
0 0
( )
lim lim
x x
f x x f x
y
x x
∆ → ∆ →
+ ∆ −

=
∆ ∆
thì ta gọi giới hạn đó là đạo hàm của hàm số
y =

khi
0
lim 0
x
y
∆ →
∆ =

2/ Nếu hàm số y =
f(x) có đạo hàm tại điểm x
0
thì nó liên tục tại điểm đó. Đảo lại: Nếu một hàm
số liên tục tại điểm x
0
có thể không có đạo hàm tại điểm đó

Ví dụ 1: Chứng minh rằng hàm số y = |x| liên tục tại điểm x = 0 nhưng không có đạo hàm tại
điểm đó
Thật vậy, ta có:
(
)
0 (0) ( )
y f x f f x x
∆ = + ∆ − = ∆ = ∆

0 0
lim lim 0
x x
y x
∆ → ∆ →

∆ ∆ ∆

=>
'(0 ) '(0 )
f f
− +

nên hàm số cho không có đạo hàm tại điểm x = 0
Ví dụ 2: Cho hàm số
2
0
0
( )
x x x
y f x
ax b x x



= =

+ >


với
với

Tìm a và b để hàm số liên tục và có đạo hàm tại x = x
0


+ +
− −
→ →
→ →


=

= + = + ⇒ + =



= =

(1)
* Để hàm số có đạo hàm tại điểm x = x
0
, ta có
0 0
'( ) '( )
f x f x
+ −
=

Nguyễn Phú Khánh – ðà Lạt Bản thảo xuất bản sách tham khảo ơn thi ðại học năm 2008 11

Q tặng cho con trai : Trần Hồng Việt – ðà Nẵng nhân ngày sinh nhật 27/10


∆ →

+ ∆ − + ∆ −
= = =

∆ ∆


+ ∆ −

= =




=> a = 2x
0
(2)
Từ (1), (2) ta có:
2
0
0 0
2
0 0
2
2
a x
ax b x
a x b x

 
 
c cv
v v
(c: hằng số)

Đạo hàm các hàm số cơ bản Đạo hàm các hàm số hợp U = U(x)
(a)' = 0 (aU)' = a.U'
(ax)' = a
(x
m
)' = m.x
m-1
;
x R
∀ ∈
(U
m
)' = m.U
m-1
(U')
( )
1
;
2
x x R
x
+

= ∀ ∈

tgU U k
U
π
π

= ≠ +

( )
2
1
;
sin
cotgx x k
x
π

= − ≠

( )
2
'
cot ;
sin
U
gU U k
U
π

= − ≠


;( 1)
ln
o a
x a
< ≠
(log
a
U)' =
'
;( 1)
ln
U
o a
U a
< ≠

(ln x)' =
1
;
x R
x
∀ ∈
(ln U)' =
'
U
UVí dụ 3:
a.


c.

Cho
1 cos 5
5
y x
π
 
= + +
 
 
. Tính y’
d.

Cho
ln ln 2003
y x x x
= −
. Tính y’

a.
(
)
(
)
(
)
(
)

y x x x
π π π

    

= − + + = − +
    
    

d.
( ) ( )
' ln ln ln 2003 1 ln ln 2003 ln 0
2003
ex
y x x x x x

= + − = + − = >

Nguyễn Phú Khánh – ðà Lạt Bản thảo xuất bản sách tham khảo ơn thi ðại học năm 2008 13

Q tặng cho con trai : Trần Hồng Việt – ðà Nẵng nhân ngày sinh nhật 27/10

3. Đạo hàm cấp n của hàm số y =
f(x)







Đạo hàm cấp 4:
(
)
(
)
4 4
( )
y f x
=



Đạo hàm cấp n:
(
)
(
)
( ); 2
n n
y f x n
= ≥

Ví dụ 4:
Tính đạo hàm cấp n của
x
y xe
=

Giải và biện luận bất phương trình, phương trình, hệ và hệ bất phương trình


Giá trò lớn nhất, nhỏ nhất


Tính giới hạn bằng quy tắc L’Hopitale (Lôpitan)
Phần này tác giả có hai chuyên đề riêng: (học sinh tìm đọc)
Chuyên đề: Ứng dụng đạo hàm
Chuyên đề: Giá trò lớn nhất, nhỏ nhất của hàm số
** Chú ý quy tắc L’Hopitale:
1.

Quy tắc thứ nhất của L’Hopitale: Khử giới hạn dạng
0
0
.
Nếu
lim ( ) lim ( ) 0
x a x a
f x x
ϕ
→ →
= =
thì
( ) '( )
lim lim
( ) '( )
x a x a
f x f x

Các giới hạn dạng
0
0. ; ,1 ,0

∞ ∞ − ∞ sẽ đưa về giới hạn trên
4.

Quy tắc L’Hopitale chỉ là điều kiện đủ để tồn tại giới hạn
( )
lim
( )
x a
f x
x
ϕ

, do vậy nó không thể thay
thế toàn bộ phương pháp thông thường
Nguyễn Phú Khánh – ðà Lạt Bản thảo xuất bản sách tham khảo ơn thi ðại học năm 2008 14

Q tặng cho con trai : Trần Hồng Việt – ðà Nẵng nhân ngày sinh nhật 27/10

Vấn đề:
DÙNG ĐỊNH NGHĨA TÍNH ĐẠO HÀM

Cho hàm số
( )

Hàm số
f(x)
có đạo hàm trong khoảng (a, b) nếu và chỉ nếu hàm số có đạo hàm tại mọi
(
)
,
x a b
∈ :
(
)
( )
0
0
( )
'( ) lim ; ,
x
f x x f x
f x x a b
x
∆ →
+ ∆ −
= ∈


0 0
0
0 0 0
0 0
0
: '( ) lim



Đạo hàm bên phải
Hàm số co ùđạo hàm tại
Đạo hàm bên trái

Khi đó:
0
0 0
'( ) '( ) '( )
f x f x f x
+ −
= =

Cơ sở phương pháp giải toán
1. Tính đạo hàm của hàm số tại một điểm
Cách 1:
0
0
0
0
( ) ( )
'( ) lim
x x
f x f x
f x
x x


=

lim ( ) lim ( ) ( )
x x x x
f x f x f x
− +
→ →
= =
(1)
* Nếu f có đạo hàm tại x
0
thì
0 0
'( ) '( )
f x f x
− +
= (2)
Từ (1) và (2) suy ra điều kiện cần tìm

Dùng đònh nghóa để tính đạo hàm các hàm số sau tại x
0

1.
0
( ) sin
3
f x x x
π
= =
tại

2.

y f x x f x
∆ = + ∆ −

Bước 2: Lập tỉ số:
y
x



Bước 3: Tìm
0
lim
x
y
x
∆ →

∆Nguyễn Phú Khánh – ðà Lạt Bản thảo xuất bản sách tham khảo ôn thi ðại học năm 2008 15

Quà tặng cho con trai : Trần Hoàng Việt – ðà Nẵng nhân ngày sinh nhật 27/10

1.
3 3 3
( ) sin sin 2 cos

π π
π
π π π
π
→ →
 

 
   
 
= + = = ⇒ =
   
   


Nguyễn Phú Khánh – ðà Lạt Bản thảo xuất bản sách tham khảo ơn thi ðại học năm 2008 16

Q tặng cho con trai : Trần Hồng Việt – ðà Nẵng nhân ngày sinh nhật 27/10 2.
( ) ( )
( )
2 2
2 2 2
( ) (2) 2 1 1 2
lim lim lim ' 2

f
x x x x
π π π
π π
π
π
π π π π
→ → →
   
− −

   
 
   
= = = ⇒ =
 
 
− − −4.
(
)
(
)
0 0
0 0 0 0
0 0
( ) sin 3cos sin 3cos
lim lim

0 0
0 0
0
0 0
sin sin
2 2
lim .cos . sin 3 lim( 2).sin .
2 2
2 2
x x x x
x x x x
x x x x
x x
x x x x
→ →
− −
   
   
+ +
   
   
= + + −
   
− −
   

0 0 0 0 0 0 0
cos sin 3sin cos 2sin
x x x x x x x
= + − = −

nếu
nếu
b.
2
1
sin 0
( )
0 0
x x
f x
x
x



=


=

nếu
nếu

c.
( )
1
x
f x
x
=

x x
→ → →
 
− −
= = = = ⇒ =
 
 

 

b.

Ta có:
0 0
( ) (0) 1
'(0) lim lim sin 0
0
x x
f x f
f x
x x
→ →

 
= = =
 

 

Nguyễn Phú Khánh – ðà Lạt Bản thảo xuất bản sách tham khảo ơn thi ðại học năm 2008

1
1
x x x
f x f
x
f
x x
x x
∆ → ∆ → ∆ →
+ ∆ −

= = = =
∆ + ∆
∆ + ∆

d.

0
1
( ) ; (0) 0
1
1
x
x
x
f x f
x
x
x



= = = =
− +

1
0 0 0
( ) (0) 1
'(0 ) lim lim lim 1
0 1
x
x
x x x
f x f
f
x x x
− − −


+
→ → →
− −
= = = = −
− +


'(0 ) '(0 )
f f
+ −

Vậy

sin
1
( ) 1
1
0 1
nếu
tại
nếu
π



= =



=

x
x
f x x
x
xa.

Ta có:
f
(1) = 0

x x
− − −

→ → →
− + − −

= = = − =
− −


'(1 ) '(1 ) 2
f f
+ −
= =
Vậy
f
'(1) = 2
Nguyn Phỳ Khỏnh Lt Bn tho xut bn sỏch tham kho ụn thi i hc nm 2008 18

Qu tng cho con trai : Trn Hong Vit Nng nhõn ngy sinh nht 27/10

b.

Ta coự:
f
(1) = 0
( )

Vaọy
( )
(
)
2
2
2 2
2 2 2
2
2 2
1 0 0 0
sin 1
sin sin sin
lim lim lim lim . '(1)
1
x t t t
t
x t t
f
t t t
x





+

= = = = =




CMR: hàm số liên tục tại x = 1. Tính đạo hàm của hàm số tại x = 1
2.

Cho
2
2
x -1
( )
1
x a với
f x
x bx với x

− + ≥

=

+ < −



Xác đònh a, b để hàm số có đạo hàm tại điểm x = -1
3.

CM hàm số
− +
=




Xác đònh số thực
α
để hàm số:
a.

Liên tục tại x = 0
b.

Có đạo hàm tại x = 0
c.

Đạo hàm f ' (x) liên tục tại x = 0

1.
* f (1) = 1;
(
)
( )
( )
1 1 1
4 1
4 2
lim ( ) lim lim 1
1
1 4 2
x x x
x
x

x
y x x f x
x
x
+ ∆ −
∆ = + ∆ − = − = −
+ ∆ −
+ ∆ +

Nguyễn Phú Khánh – ðà Lạt Bản thảo xuất bản sách tham khảo ôn thi ðại học năm 2008 20

Quà tặng cho con trai : Trần Hoàng Việt – ðà Nẵng nhân ngày sinh nhật 27/10

( )
( )
2
0 0 1
1 1 1 1
lim lim lim
4
1 1
1 1
x x x
y x
x
x x
x


Hàm số có đạo hàm tại x = -1 thì liên tục tại –1
1 1
( 1) lim ( ) lim ( ) 1 1 2
x x
f f x f x a b a b
+ −
→− →−
⇒ − = = ⇔ − = − ⇔ + =

( ) ( ) ( )
2
0 0
1 ( 1) 1 1
'( 1 ) lim lim 2
x x
f x f x a a
f
x x
+ +
+
∆ → ∆ →
− + ∆ − − − − + ∆ + − −
− = = =
∆ ∆

( ) ( ) ( ) ( )
2
0 0
1 ( 1) 1 1 1

f ' (-1) = 2
3.
Ta có:
9
( 3)
10
f
− = −

2
3 3
2
3 3
3 3
2 6 9
lim ( ) lim
9
3 1 10
( 3) lim ( ) lim ( )
10
2 6 9
lim ( ) lim
3 1 10
x x
x x
x x
x x
f x
x
f f x f x

3
x x
∆ = +

( )
( )
0 3 3
0 3 3
( ) ( 3) 10 23 53
0: lim lim lim
3 10 3 1 100
'( 3 ) '( 3 )
( ) ( 3) 10 17 13
0: lim lim lim
3 10 3 1 100
x x x
x x x
y f x f x
x
x x x
f f
y f x f x
x
x x x
+ + +
− − −
→ →− →−
− +
→ →− →−
∆ − − −
22

Q tặng cho con trai : Trần Hồng Việt – ðà Nẵng nhân ngày sinh nhật 27/10

* Với
0
1
0 : lim .sin 0 (0)
x
x f
x
α
α

> = =
Vậy f(x) liên tục tại x = 0 khi
0
α
>

2.
(
)
1
1
0 0 0
sin
( ) (0) 1


 
− > ⇔ > = ⇒ = >
 
 

3. Với
1
2
1 1 1
0 : '( ) . .sin .cosx ta có f x x x
x x x
α α
α

    
≠ = + −
    
    

1 2
1 1
.sin .cosx x
x x
α α
α
− −
   
= −
   


Tìm b, c để
f(x)
có đạo hàm tại x = 1
2. Cho hàm số:
(
)
2
. 0
( )
1 0
bx
x a e với x
y f x
ax bx với x


+ <

= =

+ + ≥



Tìm a, b để hàm số có đạo hàm tại điểm x = 0
3. Cho hàm số
2
0
( )

1 1
lim ( ) (1) lim ( ) 1 lim 1 2 2
x
x x
f x f f x x bx c b c b c
+ +

→ →
= ⇒ = ⇔ − + + = ⇒ + = ⇒ = −

Ta có:
( )
(
)
(
)
2
2
2
1 1 1 1
2 1 1
2 1
( ) (1) 1
lim lim lim lim
1 1 1 1
x x x x
x x c x
x c x c
f x f x bx c
c

x x
f x f f x f
c
x x
+ −
→ →
− −
= ⇔ = −
− −

Vậy
2 4
2 2
b c b
c c
+ = =
 

 
= − = −
 
=> f(x) có đạo hàm tại x = 1 khi b = 4, c = -2

2. Nếu f(x) có đạo hàm tại x = 0 thì f(x) liên tục tại x = 0 nên
0
lim ( ) (0)
x
f x f

=


= + =



Ta lại có:
(
)
0
'( )
2 0
bx bx
e b x a e với x
f x
ax b với x
− −

− + <

=

+ ≥



( )
0 0 0
lim lim '( ) lim 1
bx bx
x x x

2
x x
ab b
y y
b
Mà a
x x
+ −
∆ → ∆ →
− =

∆ ∆
= ⇔ ⇒ =

=
∆ ∆


3. Nếu f(x) có đạo hàm tại x = 0 thì f(x) liên tục tại x = 0, nên
0
lim ( ) (0)
x
f x f

=

Nguyễn Phú Khánh – ðà Lạt Bản thảo xuất bản sách tham khảo ôn thi ðại học năm 2008 24

= + =


Ta laïi coù:
2
2
1 0
'( )
sin2 sin
. 0
vôùi x
f x
x x x
A vôùi x
x



=


>



2
0 0
sin
0 0
0 0


∆ ∆
∆ ∆

⇒ = ⇔ =

∆ ∆


= =

∆ ∆


Nguyễn Phú Khánh – ðà Lạt Bản thảo xuất bản sách tham khảo ơn thi ðại học năm 2008 25

Q tặng cho con trai : Trần Hồng Việt – ðà Nẵng nhân ngày sinh nhật 27/10

Tính đạo hàm
1.
( )
1
( ) 1 1
f x x
x
 
= + −

1.
( )
1
( ) 1 1
f x x
x
 
= + −
 
 
Dạng
. ' ' '
y u v y u v v u
= ⇒ = +

( )
1
2
x
x

=

( ) ( ) ( )
1 1 1 1 1 1 1
'( ) 1 1 1 1 1 1 1
2 2 2
f x x x x
x
x x x x x x x

v v

= ⇒ =

( )
( ) ( )
( )
( )
( )
( )
( )( )
( )
3 3
2 3
2 2
2
2 2
2 2
1 1 1 1
3 1 1 2 1 1
'( )
1 1
x x x x x x
x x x x x
f x
x x x x


 
+ − + − − + +

4 1
( )
1
x
f x
x
+
=
+
Dạng
2
' '
'
u u v v u
y y
v v

= ⇒ =

( )
1
2 2
x
x
x
x x
α
α
α
α α

+


+ + − + +
+ − +

= = =
+ +
+ +

Tính đạo hàm của các hàm số sau:
1.
(
)
2
sin 4
y x
= +


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status