BÀI TẬP HÀM SỐ VÀ BÀI TOÁN LIÊN QUAN

1)     Cho hàm số (m là tham số) có đồ thị là (Cm). Xác định m để (Cm) có các điểm cực đại và cực tiểu đối xứng nhau qua đường thẳng y = x.

Hướng dẩn: Ta có: y’ = 3x2 6mx = 0 . Để hàm số có cực đại và cực tiểu thì m 0. Giả sử hàm số có hai điểm cực trị là: A(0; 4m3), B(2m; 0) . Trung điểm của đoạn ABI(m; 2m3). Điều kiện để AB đối xứng nhau qua đường thẳng y = xAB vuông góc với đường thẳng y = xI thuộc đường thẳng y = x Giải ra ta có: ; m = 0

2)     Cho hàm số y = x3 + 3x2 + mx + 1   (m là tham số)                   (1)      

  1. Tìm m để hàm số (1) đạt cực trị tại x1, x2 thỏa mãn x1 + 2x2 = 3.
  2. Tìm m để đường thẳng  y = 1 cắt đồ thị hàm số (1) tại ba điểm phân biệt A(0;1), B, C sao cho các tiếp tuyến của đồ thị hàm số (1) tại BC vuông góc với nhau.

Hướng dn: Ycbt tương đương với phương trình 3x2 + 6x + m = 0 có hai nghiệm phân biệt x1, x2 thỏa mãn x1 + 2x2 = 3. Giải hệ trên ta được m = -105

3)     Cho hàm số y = x3 + 3x2 + mx + 1 có đồ thị là (Cm); ( m là tham số). Xác định m để (Cm) cắt đường thẳng y = 1 tại ba điểm phân biệt C(0;1), D, E sao cho các tiếp tuyến của      (Cm) tại D và E vuông góc với nhau

Hướng dẫn

Đê thỏa mãn yc ta phải có pt f(x) = 0 có 2 nghiệm phân biệt x1, x2 khác 0 và y’(x1).y’(x2) = - 1 Hay

Giải ra ta có ĐS: m =

4)     Cho hàm số có đồ thị (Cm). Tìm m để hàm số đồng biến trên khoảng

HD:

1

 


y’ có

Hàm số đồng biến trên

1)     Cho hàm số . Tìm các điểm trên trục hoành mà từ đó kẻ được đến (C) 3 tiếp tuyến phân biệt.

HD: Gọi A(a; 0) là điểm trên trục hoành mà từ A kẻ được đến ( C) ba tiếp tuyến

         Phương trình đường thẳng đi qua A và có hệ số góc k là  d: y = k(x-a)

         d là tiếp tuyến của ( C) khi hệ pt sau có nghiệm

              

Phương trình 

Mà x2 – 1 = 0 cho ta hai x nhưng chỉ cho ta một tiếp tuyến duy nhất là  d1: y = 0. Vì vậy để từ A kẻ được 3 tiếp tuyến tới (C) thì phương trình (*) phải có 2 nghiệm phân biệt x khác

KQ:

2)     Cho hàm số: (1) có đồ thị là (Cm). Xác định m để (Cm) có cực đại, cực tiểu và hai điểm cực đại cực tiểu đối xứng với nhau qua đường thẳng .

 

Để hàm số có cực đi, cực tiểu:

Ta có

Vậy đường thẳng đi qua hai điểm cực đại và cực tiểu là

 Vì hai điểm cực đại và cực tiểu đối xứng qua đt ta có điều kiện cần là

 Khi m = 1 ptđt đi qua hai điểm CĐ và CT là:y = - 2x  + 5. Tọa độ trung điểm CĐ và CT là:

 Tọa độ trung điểm CĐ và CT là (2; 1) thuộc đường thẳng tm .

Khi m = -3 ptđt đi qua hai điểm CĐ và CT là: y = -2x – 11.

   không thỏa mãn. Vậy m = 1 thỏa mãn điều kiện đề bài.

3)     Cho hàm số có đồ thị là (C) . Chứng minh đường thẳng d: y = - x + m luôn luôn cắt đồ thị (C) tại hai điểm phân biệt A, B. Tìm m để đoạn AB có độ dài nhỏ nhất.

1

 


HD: Hoành độ giao điểm của đồ thị (C ) và đường thẳng d là nghiệm của phương trình

Do (1) có nên đường thẳng d luôn luôn cắt đồ thị (C ) tại hai điểm phân biệt A, B

Ta có yA = m – xA; yB = m – xB nên AB2 = (xA – xB)2 + (yA – yB)2 = 2(m2 + 12) suy ra AB ngắn nhất khi và chỉ khi  AB2 nhỏ nhất m = 0. Khi đó

1)     Cho hàm số . Tìm các giá trị của m để ®å thÞ hµm sè đã cho có các điểm cực đại, cực tiểu tạo thành 1 tam giác vuông cân

HD: Ta có Hàm số có cực đại và cực tiểu khi và chỉ khi pt y’=0 có 3 nghiệm phân biệt khi . Toạ độ các điểm cực trị * Do tam giác ABC luôn cân tại A, nên bài toán thoả mãn khi vuông tại A: vì đk (1)

      Trong đó

Vậy giá trị cần tìm của m là m = 1

2)     Cho hàm số  y = x3 (m + 1)x + 5 m2.Tìm  m để đồ thị hàm số có điểm cực đại và điểm cực tiểu, đồng thời các điểm cực đại, cực tiểu và điểm thẳng hàng.

HD : Có y’ = 3x2 (m + 1). Hàm số có CĐ, CT

  y’ = 0 có 2 nghiệm phân biệt 3(m + 1) > 0 m > 1 (*)

y” = 6x = 0 x = 0 Đồ thị có tâm đối xứng là U(0 ; 5 m2)

CĐ, CT của đồ thị và U thẳng hàng

Từ giả thiết suy ra I trùng U 5 m2 = 4 m = 1 (do (*))

3)     Cho hàm số có đồ thị (C).Tìm m sao cho tồn tại duy nhất một tiếp tuyến của ( C ) song song với (

HD: Gọi là tiếp tuyến của (C), do song song với dm nên = - 9 .

* Với x=-1 suy ra pt (): y = -9x-9.

* Với x=3 suy ra pt (): y = -9x+25

Kết hợp với giả thiết bài toán suy ra m = - 9 hoặc m = 25

4)     Cho hàm số: có đồ thị ( ). Xác định m để đường thẳng (d): cắt đồ thị (C) tại hai điểm phân biệt A, B sao cho tam giác OAB có diện tích bằng (với O là gốc tọa độ).

HD : Phương trình hoành độ giao điểm (*) có 2 nghiệm phân biệt

1

 


Gọi với là nghiệm phương trình (*). +)

1)     Cho hàm số (1). Xác định m để đường thẳng y = x - 2m cắt (1) tại hai điểm phân biệt M, N sao cho MN = 6.

HD: phương trình hoành độ giao điểm :

                                                            

Để đường thẳng cắt (C) tại hai điểm phân biệt ta có điều kiện là:

đúng với mọi giá trị của m.

Theo định lí viét:

Gọi tọa độ của điểm M và N là:

=> Theo giả thiết đầu bài ta có:

    

Vậy với m là các giá trị cần tìm

2)     Cho hàm số    (1) , với là tham số thực. Xác định để hàm số (1) có ba điểm cực trị, đồng thời các điểm cực trị của đồ thị  tạo thành một tam giác có bán kính đường tròn ngoại tiếp bằng .

HD: 

  • Hàm số đã cho có ba điểm cực trị pt có ba nghiệm phân biệt và đổi dấu khi đi qua các nghiệm đó . Khi đó ba điểm cực trị của đồ thị hàm số là:

;

1

 


1)     Cho hàm số có đồ thị (C). Tìm m để phương trình: có 6 nghiệm phân biệt từ đồ thị (C)

Ta có pt ,  (2).

Xét hs là hàm số chẵn, suy ra đồ thị nhận trục Oy làm trục đối xứng

Mặt khác : Với , ta đã có đồ thị ở trên.

Vậy ta có đồ thị hàm số (C’)như hình bên :

Nhận xét: Nghiệm của pt(2) là hoành độ điểm chung giữa đồ thị hàm số (C’) và đường thẳng (d) : y=3m-2 song song với Ox cắt Oy tại  y = 3m-2. Suy ra số nghiệm pt(2) là số giao điểm giữa (C’) và (d)

Vậy để pt(2) có 6 nghiệm

2)     Cho hàm sô y = 4x2 – x4   . Tìm k để đường thẳng (d): y = k cắt (C) tại bốn điểm, có hoành độ lập thành một  cấp số cộng

               Sử dụng Viet đối với phương trình trùng phương : t2 – 4 t  + k = 0 ( t = x2)

                Hoành độ giao điểm lập thành một cấp số cộng pt có 2 nghiệm dương thoả  t2 = 9t1

                        KQ: k =

3)     Cho hàm s có đồ th (C).Tìm trên (C) điểm M có hoành độ nguyên dương sao cho tiếp tuyến tại M của (C) cắt (C) tại 2 điểm phân biệt M, N sao cho

HD : Gọi , x0 là s nguyên dương. PTTT với (C) tại M là . Gọi tiếp tuyến là (t). Hoành độ giao điểm của (C) và (t) là nghiệm phương trình

suy ra

1

 


Vì x0 là s nguyên dương nên Vậy

1)     Cho hàm số   (C). Tìm trên đồ thị (C) những điểm có tổng khoảng cách đến hai tiệm cận của (C) nhỏ nhất.

        HD : Gọi suy ra . Gọi A, B lần lượt là hình chiếu của điểm M lên     

         TCĐ, TCN thì , = . Theo BĐT côsi ta có

        MA + MB 2= 2

  MA + MB nh nhất khi và ch chi MA + MB = 2 khi x0 = 0 hoặc  x0 = - 2. Vậy có 2 điểm tho đề bài (0;1) và  (-2;3)

1

 

nguon VI OLET