Đề tài:   

KHẢO SÁT TÍNH ĐƠN ĐIỆU CỦA HÀM SỐ

DỰA TRÊN TÍNH CHẤT CỦA ĐỒ THỊ HÀM SỐ BẬC HAI.

 

I - Mục tiêu của phương pháp:

    Để khảo sát tính đơn điệu  của hàm số phụ thuộc tham số trong chương trình lớp 12 chúng ta thường dẫn đến bài toán so sánh một hay hai số với nghiệm của tam thức bậc hai,đây chính là trở ngại lớn đối với học sinh .Tuy nhiên chúng ta có thể dùng tính chất của đồ thị hàm số bậc hai để giải quyết.Điều này có ý nghĩa hơn khi chương trình phân ban bỏ hẳn định lý đảo về dấu của tam thức bậc hai,và so sánh một số với nghiệm của tam thức bậc hai. Phương pháp này dễ hiểu vì các mệnh đề được suy ra từ tính chất của đồ thị hàm số bậc hai nên rất trực quan.

   Tuy nhiên điểm hạn chế của phương pháp này ở chỗ : Dấu đạo hàm của hàm số phụ thuộc dấu tam thức bậc hai.Vậy thì chỉ có hai loại hàm số (hạn chế trong chương trình hiện hành):Hàm số bậc ba,và hàm số hữu tỷ dạng bậc hai trên bậc nhất

II -  Nội dung của phương pháp : 

   Cho hàm số y = g(x) = .

    Có đạo hàm:  y' = f(x) = 

    Dấu của đạo hàm phụ thuộc dấu của tam thức bậc hai f(x).

Tương tự hàm số  y = g(x) tử và mẫu không có nghiệm chung).Ta cũng  có dấu đạo hàm phụ thuộc dấu của tam thức bậc hai.

Yêu cầu đặt ra là :xét tính đơn điệu của hàm số nói trên (phụ thuộc tham số) trên tập D. Dựa vào điều kiện đủ của tính đơn điệu của hàm số ,quy về giải bất phương trình bậc hai đúng với mọi x thuộc D.

III - Phương pháp giải quyết vấn đề:

Để xét tính đơn điệu của hàm số trên tập D.Ta thực hiện các bước sau:

   Bước 1:Viết điều kiện đủ để hàm số đơn điệu trên D;

   Bước 2: Giải bất phương trình bậc hai đúng với mọi x thuộc D;

Để giải bất phương trình bậc hai này đúng với mọi x thuộc D,ta thực hiện lược đồ sau:

a)      Xét hệ số a của bất phương trình bậc hai dương hay âm.

b)     Đồ thị dạng tổng  quát của hàm số bậc hai tương ứng (xem ở nhóm các đồ thị suy ra các mệnh đề).

c)      Nhận xét: f(x) là phần của đồ thị nằm trên trục hoành,kể cả giao điểm của đồ thị với trục hoành. f(x) là phần của đồ thị nằm dưới trục hoành,kể cả giao điểm của đồ thị với trục hoành

d)     Xác định "vị trí"của tập D trên trục hoành cho mọi trường hợp ở phần b) sao cho bất phương trình bậc hai đúng với mọi x thuộc D.(Phần này  có ghi trong các mệnh đề  được suy ra từ đồ thị có hình nào trong nhóm các đồ thị đưa ra).Sau đó gạch bỏ phần không thích hợp.

e)      Cần làm nổi bật :So sánh các điểm mút của của khoảng, nữa khoảng (là tậpD) với 1 số nằm giữa hai nghiệm-nên chọn -b/2a.

   Bước 3:Viết hệ bất phương trình được suy ra trong các ý ở bước 2.

   Bước 4: Kết luận lời giải,nhận xét ...


Trong bài này tôi ch đưa ra trường hợp nhóm các đồ th hàm s bậc hai có h s a>0. T đồ th hàm s suy ra các mệnh đề (phương pháp đọc đồ th), sau đó tôi đưa ra một ví d minh ho.

Như vậy khi khảo sát tính đơn điệu của từng bài toán c th, ta ch cần phác ho đồ th….t đó suy ra các mệnh đề tương ứng mà không cần phải học thuộc lòng.

Các trường hợp còn lại tương t.

 

I_NHÓM CÁC ĐỒ THỊ   SUY RA CÁC MỆNH ĐỀ

H1

 

                          H2

 

 

H5

H3

H4

 

H6

 

 


 

H7

 

II_NHÓM CÁC MÊNH ĐỀ VỀ TÍNH ĐƠN ĐIỆU CỦA HÀM SỐ

MỆNH ĐỀ 1

   Hàm số đồng biến trong g'(x)=  f(x) ( Suy ra Từ H1&H2)

Hoặc           ( Suy ra Từ H3)

Hoặc          ( Suy ra Từ H4)

 

 

MỆNH ĐỀ 2:    

  Hàm số đồng biến trong 

( Suy ra Từ H1&H2)

 

Hoặc           ( Suy ra Từ H5)

MỆNH ĐỀ 3:

Hàm số đồng biến trong

 g '(x)=  f(x)

          ( Suy ra Từ H1&H2)

Hoặc           ( Suy ra Từ H6)

 

 

 

 

 

 

 

MỆNH ĐỀ 4:    

   Hàm số nghịch biến trong

  g'(x)=  f(x)

            ( Suy ra Từ H7)

 

 


Ví dụ minh hoạ: Cho hàm số y , tham số m.

Định m để hàm số :

a)Đồng biến trong (1 ; 3);  b)Đồng biến trong  ;

b)Đồng biến trong  ; d)Nghịch biến trong  .

Lời giải

Ta có ;   ;         

a)      Hàm số đồng biến trong (1 ; 3)  g'(x)=  f(x)(Theo mệnh đề 1)

Hoặc

Vậy  .   Đáp số:

b)     Hàm số đồng biến trong (1 ; ) g '(x)=  f(x)

(Theo mệnh đề 2)

  Đáp số:  


Hàm số đồng biến trong

(Theo mệnh đề 3)

 

  Đáp số:

d ) Hàm số nghịch biến trongg '(x)=  f(x)(Theo mệnh đề 4)

.

  Đáp số:

                                                                                     Sơn Bình, ngày 29 tháng 4 năm 2008

Xác nhận của hiệu trưởng                  Người viết

 

 

           

               Thái Văn Dương

 

 

nguon VI OLET