SlideShare a Scribd company logo
TRẦN SĨ TÙNG
---- ›š & ›š ----
TÀI LIỆU ÔN THI ĐẠI HỌC – CAO ĐẲNG
Năm 2012
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 1
KSHS 01: TÍNH ĐƠN ĐIỆU CỦA HÀM SỐ
A. Kiến thức cơ bản
Giả sử hàm số y f x( )= có tập xác định D.
· Hàm số f đồng biến trên D Û y x D0,¢ ³ " Î và y 0¢ = chỉ xảy ra tại một số hữu hạn điểm
thuộc D.
· Hàm số f nghịch biến trên D Û y x D0,¢ £ " Î và y 0¢ = chỉ xảy ra tại một số hữu hạn điểm
thuộc D.
· Nếu y ax bx c a2
' ( 0)= + + ¹ thì:
+ a
y x R
0
' 0,
0D
ì >
³ " Î Û í £î
+ a
y x R
0
' 0,
0D
ì <
£ " Î Û í £î
· Định lí về dấu của tam thức bậc hai g x ax bx c a2
( ) ( 0)= + + ¹ :
+ Nếu D < 0 thì g x( ) luôn cùng dấu với a.
+ Nếu D = 0 thì g x( ) luôn cùng dấu với a (trừ
b
x
a2
= - )
+ Nếu D > 0 thì g x( ) có hai nghiệm x x1 2, và trong khoảng hai nghiệm thì g x( ) khác dấu
với a, ngoài khoảng hai nghiệm thì g x( ) cùng dấu với a.
· So sánh các nghiệm x x1 2, của tam thức bậc hai g x ax bx c2
( ) = + + với số 0:
+ x x P
S
1 2
0
0 0
0
Dì ³
ï
£ < Û >í
ï <î
+ x x P
S
1 2
0
0 0
0
Dì ³
ï
< £ Û >í
ï >î
+ x x P1 20 0< < Û <
·
a b
g x m x a b g x m
( ; )
( ) , ( ; ) max ( )£ " Î Û £ ;
a b
g x m x a b g x m
( ; )
( ) , ( ; ) min ( )³ " Î Û ³
B. Một số dạng câu hỏi thường gặp
1. Tìm điều kiện để hàm số y f x( )= đơn điệu trên tập xác định (hoặc trên từng khoảng
xác định).
· Hàm số f đồng biến trên D Û y x D0,¢ ³ " Î và y 0¢ = chỉ xảy ra tại một số hữu hạn điểm
thuộc D.
· Hàm số f nghịch biến trên D Û y x D0,¢ £ " Î và y 0¢ = chỉ xảy ra tại một số hữu hạn điểm
thuộc D.
· Nếu y ax bx c a2
' ( 0)= + + ¹ thì:
+ a
y x R
0
' 0,
0D
ì >
³ " Î Û í £î
+ a
y x R
0
' 0,
0D
ì <
£ " Î Û í £î
2. Tìm điều kiện để hàm số y f x ax bx cx d3 2
( )= = + + + đơn điệu trên khoảng ( ; )a b .
Ta có: y f x ax bx c2
( ) 3 2¢ ¢= = + + .
a) Hàm số f đồng biến trên ( ; )a b Û y x0, ( ; )¢ ³ " Î a b và y 0¢ = chỉ xảy ra tại một số hữu
hạn điểm thuộc ( ; )a b .
Trường hợp 1:
· Nếu bất phương trình f x h m g x( ) 0 ( ) ( )¢ ³ Û ³ (*)
thì f đồng biến trên ( ; )a b Û h m g x
( ; )
( ) max ( )³
a b
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 2
· Nếu bất phương trình f x h m g x( ) 0 ( ) ( )¢ ³ Û £ (**)
thì f đồng biến trên ( ; )a b Û h m g x
( ; )
( ) min ( )£
a b
Trường hợp 2: Nếu bất phương trình f x( ) 0¢ ³ không đưa được về dạng (*) thì đặt t x= -a .
Khi đó ta có: y g t at a b t a b c2 2
( ) 3 2(3 ) 3 2a a a¢ = = + + + + + .
– Hàm số f đồng biến trên khoảng a( ; )-¥ Û g t t( ) 0, 0³ " < Û
a
a
S
P
0
0 0
0 0
0
D
D
ì >
ïïì > >
Úí í
£ >î ï
³ïî
– Hàm số f đồng biến trên khoảng a( ; )+¥ Û g t t( ) 0, 0³ " > Û
a
a
S
P
0
0 0
0 0
0
D
D
ì >
ïïì > >
Úí í£ <î ï
³ïî
b) Hàm số f nghịch biến trên ( ; )a b Û y x0, ( ; )¢ ³ " Î a b và y 0¢ = chỉ xảy ra tại một số hữu
hạn điểm thuộc ( ; )a b .
Trường hợp 1:
· Nếu bất phương trình f x h m g x( ) 0 ( ) ( )¢ £ Û ³ (*)
thì f nghịch biến trên ( ; )a b Û h m g x
( ; )
( ) max ( )³
a b
· Nếu bất phương trình f x h m g x( ) 0 ( ) ( )¢ ³ Û £ (**)
thì f nghịch biến trên ( ; )a b Û h m g x
( ; )
( ) min ( )£
a b
Trường hợp 2: Nếu bất phương trình f x( ) 0¢ £ không đưa được về dạng (*) thì đặt t x= -a .
Khi đó ta có: y g t at a b t a b c2 2
( ) 3 2(3 ) 3 2a a a¢ = = + + + + + .
– Hàm số f nghịch biến trên khoảng a( ; )-¥ Û g t t( ) 0, 0£ " < Û
a
a
S
P
0
0 0
0 0
0
D
D
ì <
ïïì < >
Úí í£ >î ï
³ïî
– Hàm số f nghịch biến trên khoảng a( ; )+¥ Û g t t( ) 0, 0£ " > Û
a
a
S
P
0
0 0
0 0
0
D
D
ì <
ïïì < >
Úí í£ <î ï
³ïî
3. Tìm điều kiện để hàm số y f x ax bx cx d3 2
( )= = + + + đơn điệu trên khoảng có độ dài
bằng k cho trước.
· f đơn điệu trên khoảng x x1 2( ; ) Û y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, Û a 0
0D
ì ¹
í >î
(1)
· Biến đổi x x d1 2- = thành x x x x d2 2
1 2 1 2( ) 4+ - = (2)
· Sử dụng định lí Viet đưa (2) thành phương trình theo m.
· Giải phương trình, so với điều kiện (1) để chọn nghiệm.
4. Tìm điều kiện để hàm số
ax bx c
y a d
dx e
2
(2), ( , 0)
+ +
= ¹
+
a) Đồng biến trên ( ; )a-¥ .
b) Đồng biến trên ( ; )a +¥ .
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 3
c) Đồng biến trên ( ; )a b .
Tập xác định:
e
D R
d

ì ü-
= í ý
î þ
,
( ) ( )
adx aex be dc f x
y
dx e dx e
2
2 2
2 ( )
'
+ + -
= =
+ +
5. Tìm điều kiện để hàm số
ax bx c
y a d
dx e
2
(2), ( , 0)
+ +
= ¹
+
a) Nghịch biến trên ( ; )a-¥ .
b) Nghịch biến trên ( ; )a +¥ .
c) Nghịch biến trên ( ; )a b .
Tập xác định:
e
D R
d

ì ü-
= í ý
î þ
,
( ) ( )
adx aex be dc f x
y
dx e dx e
2
2 2
2 ( )
'
+ + -
= =
+ +
Trường hợp 1 Trường hợp 2
Nếu: f x g x h m i( ) 0 ( ) ( ) ( )³ Û ³ Nếu bpt: f x( ) 0³ không đưa được về dạng (i)
thì ta đặt: t x a= - .
Khi đó bpt: f x( ) 0³ trở thành: g t( ) 0³ , với:
g t adt a d e t ad ae be dc2 2
( ) 2 ( ) 2a a a= + + + + + -
a) (2) đồng biến trên khoảng ( ; )a-¥
e
d
g x h m x( ) ( ),
a
a
ì-
ï ³Û í
ï ³ " <î
e
d
h m g x
( ; ]
( ) min ( )
a
a
-¥
ì-
³ï
Û í
£ï
î
a) (2) đồng biến trên khoảng ( ; )a-¥
e
d
g t t ii( ) 0, 0 ( )
a
ì-
ï ³Û í
ï ³ " <î
a
a
ii
S
P
0
0 0
( )
0 0
0
ì >
ïïì > D >
Û Úí í
D £ >î ï
³ïî
b) (2) đồng biến trên khoảng ( ; )a +¥
e
d
g x h m x( ) ( ),
a
a
ì-
ï £Û í
ï ³ " >î
e
d
h m g x
[ ; )
( ) min ( )
a
a
+¥
ì-
£ï
Û í
£ï
î
b) (2) đồng biến trên khoảng ( ; )a +¥
e
d
g t t iii( ) 0, 0 ( )
a
ì-
ï £Û í
ï ³ " >î
a
a
iii
S
P
0
0 0
( )
0 0
0
ì >
ïïì > D >
Û Úí íD £ <î ï
³ïî
c) (2) đồng biến trên khoảng ( ; )a b
( )e
d
g x h m x
;
( ) ( ), ( ; )
a b
a b
ì-
ï ÏÛ í
ï ³ " Îî
( )e
d
h m g x
[ ; ]
;
( ) min ( )
a b
a b
ì-
Ïï
Û í
£ï
î
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 4
Trường hợp 1 Trường hợp 2
Nếu f x g x h m i( ) 0 ( ) ( ) ( )£ Û ³ Nếu bpt: f x( ) 0³ không đưa được về dạng (i)
thì ta đặt: t x a= - .
Khi đó bpt: f x( ) 0£ trở thành: g t( ) 0£ , với:
g t adt a d e t ad ae be dc2 2
( ) 2 ( ) 2a a a= + + + + + -
a) (2) nghịch biến trên khoảng ( ; )a-¥
e
d
g x h m x( ) ( ),
a
a
ì-
ï ³Û í
ï ³ " <î
e
d
h m g x
( ; ]
( ) min ( )
a
a
-¥
ì-
³ï
Û í
£ï
î
a) (2) đồng biến trên khoảng ( ; )a-¥
e
d
g t t ii( ) 0, 0 ( )
a
ì-
ï ³Û í
ï £ " <î
a
a
ii
S
P
0
0 0
( )
0 0
0
ì <
ïïì < D >
Û Úí íD £ >î ï
³ïî
b) (2) nghịch biến trên khoảng ( ; )a +¥
e
d
g x h m x( ) ( ),
a
a
ì-
ï £Û í
ï ³ " >î
e
d
h m g x
[ ; )
( ) min ( )
a
a
+¥
ì-
£ï
Û í
£ï
î
b) (2) đồng biến trên khoảng ( ; )a +¥
e
d
g t t iii( ) 0, 0 ( )
a
ì-
ï £Û í
ï £ " >î
a
a
iii
S
P
0
0 0
( )
0 0
0
ì <
ïïì < D >
Û Úí íD £ <î ï
³ïî
c) (2) đồng biến trong khoảng ( ; )a b
( )e
d
g x h m x
;
( ) ( ), ( ; )
a b
a b
ì-
ï ÏÛ í
ï ³ " Îî
( )e
d
h m g x
[ ; ]
;
( ) min ( )
a b
a b
ì-
Ïï
Û í
£ï
î
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 5
Câu 1. Cho hàm số y m x mx m x3 21
( 1) (3 2)
3
= - + + - (1)
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số (1) khi m 2= .
2) Tìm tất cả các giá trị của tham số m để hàm số (1) đồng biến trên tập xác định của nó.
· Tập xác định: D = R. y m x mx m2
( 1) 2 3 2¢= - + + - .
(1) đồng biến trên R Û y x0,¢³ " Û m 2³
Câu 2. Cho hàm số y x x mx3 2
3 4= + - - (1)
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m 0= .
2) Tìm tất cả các giá trị của tham số m để hàm số (1) đồng biến trên khoảng ( ;0)-¥ .
· Tập xác định: D = R. y x x m2
3 6¢= + - . y¢ có m3( 3)D¢ = + .
+ Nếu m 3£ - thì 0D¢ £ Þ y x0,¢ ³ " Þ hàm số đồng biến trên R Þ m 3£ - thoả YCBT.
+ Nếu m 3> - thì 0D¢ > Þ PT y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt x x x x1 2 1 2, ( )< . Khi đó hàm số
đồng biến trên các khoảng x x1 2( ; ),( ; )-¥ +¥ .
Do đó hàm số đồng biến trên khoảng ( ;0)-¥ Û x x1 20 £ < Û P
S
0
0
0
D¢ì >
ï
³í
ï >î
Û
m
m
3
0
2 0
ì > -
ï
- ³í
ï- >î
(VN)
Vậy: m 3£ - .
Câu 3. Cho hàm số y x m x m m x3 2
2 3(2 1) 6 ( 1) 1= - + + + + có đồ thị (Cm).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 0.
2) Tìm m để hàm số đồng biến trên khoảng (2; )+¥
· Tập xác định: D = R. y x m x m m2
' 6 6(2 1) 6 ( 1)= - + + + có m m m2 2
(2 1) 4( ) 1 0D = + - + = >
x m
y
x m
' 0
1
é =
= Û ê = +ë
. Hàm số đồng biến trên các khoảng m m( ; ), ( 1; )-¥ + +¥
Do đó: hàm số đồng biến trên (2; )+¥ Û m 1 2+ £ Û m 1£
Câu 4. Cho hàm số y x m x m x m3 2
(1 2 ) (2 ) 2= + - + - + + .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m = 1.
2) Tìm m để hàm đồng biến trên khoảng K (0; )= +¥ .
· Hàm đồng biến trên (0; )+¥ y x m x m2
3 (1 2 ) (22 ) 0¢Û += - + - ³ với x 0 )( ;" Î +¥
x
f x m
x
x2
23
( )
4 1
2+
Û = ³
+
+
với x 0 )( ;" Î +¥
Ta có:
xx
xx x xf x
x
2
2
2
6( 1) 1
1
2
( ) 0 2
( )
0 1;
24 1
¢ =
+ -
+ - = = -= Û =
+
Û
Lập BBT của hàm f x( ) trên (0; )+¥ , từ đó ta đi đến kết luận: f m m
1 5
2 4
æ ö
³ Û ³ç ÷
è ø
.
Câu hỏi tương tự:
a) y m x m x m x3 21
( 1) (2 1) 3(2 1) 1
3
= + - - + - + m( 1)¹ - , K ( ; 1)= -¥ - . ĐS: m
4
11
³
b) y m x m x m x3 21
( 1) (2 1) 3(2 1) 1
3
= + - - + - + m( 1)¹ - , K (1; )= +¥ . ĐS: 0m ³
c) y m x m x m x3 21
( 1) (2 1) 3(2 1) 1
3
= + - - + - + m( 1)¹ - , K ( 1;1)= - . ĐS: m
1
2
³
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 6
Câu 5. Cho hàm số y m x m x x2 3 21
( 1) ( 1) 2 1
3
= - + - - + (1) m( 1)¹ ± .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m = 0.
2) Tìm m để hàm nghịch biến trên khoảng K ( ;2)= -¥ .
· Tập xác định: D = R; y m x m x2 2
( 1) 2( 1) 2¢ = - + - - .
Đặt t x –2= ta được: y g t m t m m t m m2 2 2 2
( ) ( 1) (4 2 6) 4 4 10¢ = = - + + - + + -
Hàm số (1) nghịch biến trong khoảng ( ;2)-¥ g t t( ) 0, 0Û £ " <
TH1: a 0
0
ì <
íD £î
Û m
m m
2
2
1 0
3 2 1 0
ìï - <
í
- - £ïî
TH2:
a
S
P
0
0
0
0
ì <
ïïD >
í
>ï
³ïî
Û
m
m m
m m
m
m
2
2
2
1 0
3 2 1 0
4 4 10 0
2 3
0
1
ì - <
ï
- - >ïï
í + - £
ï- -ï >
ï +î
Vậy: Với m
1
1
3
-
£ < thì hàm số (1) nghịch biến trong khoảng ( ;2)-¥ .
Câu 6. Cho hàm số y m x m x x2 3 21
( 1) ( 1) 2 1
3
= - + - - + (1) m( 1)¹ ± .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m = 0.
2) Tìm m để hàm nghịch biến trên khoảng K (2; )= +¥ .
· Tập xác định: D = R; y m x m x2 2
( 1) 2( 1) 2¢ = - + - - .
Đặt t x –2= ta được: y g t m t m m t m m2 2 2 2
( ) ( 1) (4 2 6) 4 4 10¢ = = - + + - + + -
Hàm số (1) nghịch biến trong khoảng (2; )+¥ g t t( ) 0, 0Û £ " >
TH1: a 0
0
ì <
íD £î
Û m
m m
2
2
1 0
3 2 1 0
ìï - <
í
- - £ïî
TH2:
a
S
P
0
0
0
0
ì <
ïïD >
í <ï
³ïî
Û
m
m m
m m
m
m
2
2
2
1 0
3 2 1 0
4 4 10 0
2 3
0
1
ì - <
ï
- - >ïï
í + - £
ï- -ï <
ï +î
Vậy: Với m1 1- < < thì hàm số (1) nghịch biến trong khoảng (2; )+¥
Câu 7. Cho hàm số y x x mx m3 2
3= + + + (1), (m là tham số).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m = 3.
2) Tìm m để hàm số (1) nghịch biến trên đoạn có độ dài bằng 1.
· Ta có y x x m2
' 3 6= + + có m9 3D¢ = - .
+ Nếu m ≥ 3 thì y x R0,¢ ³ " Î Þ hàm số đồng biến trên R Þ m ≥ 3 không thoả mãn.
+ Nếu m < 3 thì y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt x x x x1 2 1 2, ( )< . Hàm số nghịch biến trên đoạn
x x1 2;é ùë û với độ dài l x x1 2= - . Ta có:
m
x x x x1 2 1 22;
3
+ = - = .
YCBT Û l 1= Û x x1 2 1- = Û x x x x2
1 2 1 2( ) 4 1+ - = Û m
9
4
= .
Câu 8. Cho hàm số y x mx3 2
2 3 1= - + - (1).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1.
2) Tìm các giá trị của m để hàm số (1) đồng biến trong khoảng x x1 2( ; ) với x x2 1 1- = .
· y x mx2
' 6 6= - + , y x x m' 0 0= Û = Ú = .
+ Nếu m = 0 y x0,¢Þ £ " Ρ Þ hàm số nghịch biến trên ¡ Þ m = 0 không thoả YCBT.
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 7
+ Nếu m 0¹ , y x m khi m0, (0; ) 0¢ ³ " Î > hoặc y x m khi m0, ( ;0) 0¢ ³ " Î < .
Vậy hàm số đồng biến trong khoảng x x1 2( ; ) với x x2 1 1- =
Û
x x m
x x m
1 2
1 2
( ; ) (0; )
( ; ) ( ;0)
é =
ê =ë
và x x2 1 1- = Û m
m
m
0 1
1
0 1
é - =
Û = ±ê - =ë
.
Câu 9. Cho hàm số y x mx m4 2
2 3 1= - - + (1), (m là tham số).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m = 1.
2) Tìm m để hàm số (1) đồng biến trên khoảng (1; 2).
· Ta có y x mx x x m3 2
' 4 4 4 ( )= - = -
+ m 0£ , y x0, (0; )¢³ " Î +¥ Þ m 0£ thoả mãn.
+ m 0> , y 0¢= có 3 nghiệm phân biệt: m m, 0,- .
Hàm số (1) đồng biến trên (1; 2) Û m m1 0 1£ Û < £ . Vậy (m ;1ùÎ -¥ û .
Câu hỏi tương tự:
a) Với y x m x m4 2
2( 1) 2= - - + - ; y đồng biến trên khoảng (1;3). ĐS: m 2£ .
Câu 10. Cho hàm số
mx
y
x m
4+
=
+
(1)
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m 1= - .
2) Tìm tất cả các giá trị của tham số m để hàm số (1) nghịch biến trên khoảng ( ;1)-¥ .
· Tập xác định: D = R  {–m}.
m
y
x m
2
2
4
( )
-¢=
+
.
Hàm số nghịch biến trên từng khoảng xác định Û y m0 2 2¢< Û - < < (1)
Để hàm số (1) nghịch biến trên khoảng( ;1)-¥ thì ta phải có m m1 1- ³ Û £ - (2)
Kết hợp (1) và (2) ta được: m2 1- < £ - .
Câu 11. Cho hàm số
x x m
y
x
2
2 3
(2).
1
- +
=
-
Tìm m để hàm số (2) đồng biến trên khoảng ( ; 1)-¥ - .
· Tập xác định: D R { 1}= .
x x m f x
y
x x
2
2 2
2 4 3 ( )
' .
( 1) ( 1)
- + -
= =
- -
Ta có: f x m x x2
( ) 0 2 4 3³ Û £ - + . Đặt g x x x2
( ) 2 4 3= - + g x x'( ) 4 4Þ = -
Hàm số (2) đồng biến trên ( ; 1)-¥ - y x m g x
( ; 1]
' 0, ( ; 1) min ( )
-¥ -
Û ³ " Î -¥ - Û £
Dựa vào BBT của hàm số g x x( ), ( ; 1]" Î -¥ - ta suy ra m 9£ .
Vậy m 9£ thì hàm số (2) đồng biến trên ( ; 1)-¥ -
Câu 12. Cho hàm số
x x m
y
x
2
2 3
(2).
1
- +
=
-
Tìm m để hàm số (2) đồng biến trên khoảng (2; )+¥ .
· Tập xác định: D R { 1}= .
x x m f x
y
x x
2
2 2
2 4 3 ( )
' .
( 1) ( 1)
- + -
= =
- -
Ta có: f x m x x2
( ) 0 2 4 3³ Û £ - + . Đặt g x x x2
( ) 2 4 3= - + g x x'( ) 4 4Þ = -
Hàm số (2) đồng biến trên (2; )+¥ y x m g x
[2; )
' 0, (2; ) min ( )
+¥
Û ³ " Î +¥ Û £
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 8
Dựa vào BBT của hàm số g x x( ), ( ; 1]" Î -¥ - ta suy ra m 3£ .
Vậy m 3£ thì hàm số (2) đồng biến trên (2; )+¥ .
Câu 13. Cho hàm số
x x m
y
x
2
2 3
(2).
1
- +
=
-
Tìm m để hàm số (2) đồng biến trên khoảng (1;2) .
· Tập xác định: D R { 1}= .
x x m f x
y
x x
2
2 2
2 4 3 ( )
' .
( 1) ( 1)
- + -
= =
- -
Ta có: f x m x x2
( ) 0 2 4 3³ Û £ - + . Đặt g x x x2
( ) 2 4 3= - + g x x'( ) 4 4Þ = -
Hàm số (2) đồng biến trên (1;2) y x m g x
[1;2]
' 0, (1;2) min ( )Û ³ " Î Û £
Dựa vào BBT của hàm số g x x( ), ( ; 1]" Î -¥ - ta suy ra m 1£ .
Vậy m 1£ thì hàm số (2) đồng biến trên (1;2) .
Câu 14. Cho hàm số
x mx m
y
m x
2 2
2 3
(2).
2
- +
=
-
Tìm m để hàm số (2) nghịch biến trên khoảng ( ;1)-¥ .
· Tập xác định: D R { m} 2= .
x mx m f x
y
x m x m
2 2
2 2
4 ( )
' .
( 2 ) ( 2 )
- + -
= =
- -
Đặt t x 1= - .
Khi đó bpt: f x( ) 0£ trở thành: g t t m t m m2 2
( ) 2(1 2 ) 4 1 0= - - - - + - £
Hàm số (2) nghịch biến trên ( ;1)-¥
m
y x
g t t i
2 1
' 0, ( ;1)
( ) 0, 0 ( )
ì >
Û £ " Î -¥ Û í £ " <î
i
S
P
' 0
' 0
( )
0
0
éD =
êìD >
êÛ ï
>íê
ï ³êîë
m
m
m
m m2
0
0
4 2 0
4 1 0
é =
êì ¹êÛ ï
- >íê
ïê - + ³îë
m
m
0
2 3
é =
Û ê ³ +ë
Vậy: Với m 2 3³ + thì hàm số (2) nghịch biến trên ( ;1)-¥ .
Câu 15. Cho hàm số
x mx m
y
m x
2 2
2 3
(2).
2
- +
=
-
Tìm m để hàm số (2) nghịch biến trên khoảng (1; )+¥ .
· Tập xác định: D R { m} 2= .
x mx m f x
y
x m x m
2 2
2 2
4 ( )
' .
( 2 ) ( 2 )
- + -
= =
- -
Đặt t x 1= - .
Khi đó bpt: f x( ) 0£ trở thành: g t t m t m m2 2
( ) 2(1 2 ) 4 1 0= - - - - + - £
Hàm số (2) nghịch biến trên (1; )+¥
m
y x
g t t ii
2 1
' 0, (1; )
( ) 0, 0 ( )
ì <
Û £ " Î +¥ Û í £ " >î
ii
S
P
' 0
' 0
( )
0
0
éD =
êìD >
êÛ ï
<íê
ï ³êîë
m
m
m
m m2
0
0
4 2 0
4 1 0
é =
êì ¹êÛ ï
- <íê
ïê - + ³îë
m 2 3Û £ -
Vậy: Với m 2 3£ - thì hàm số (2) nghịch biến trên (1; )+¥
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 9
KSHS 02: CỰC TRỊ CỦA HÀM SỐ
Dạng 1: Cực trị của hàm số bậc 3: y f x ax bx cx d3 2
( )= = + + +
A. Kiến thức cơ bản
· Hàm số có cực đại, cực tiểu Û phương trình y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt.
· Hoành độ x x1 2, của các điểm cực trị là các nghiệm của phương trình y 0¢ = .
· Để viết phương trình đường thẳng đi qua các điểm cực đại, cực tiểu, ta có thể sử dụng
phương pháp tách đạo hàm.
– Phân tích y f x q x h x( ). ( ) ( )¢= + .
– Suy ra y h x y h x1 1 2 2( ), ( )= = .
Do đó phương trình đường thẳng đi qua các điểm cực đại, cực tiểu là: y h x( )= .
· Gọi a là góc giữa hai đường thẳng d y k x b d y k x b1 1 1 2 2 2: , := + = + thì
k k
k k
1 2
1 2
tan
1
-
=
+
a
B. Một số dạng câu hỏi thường gặp
Gọi k là hệ số góc của đường thẳng đi qua các điểm cực đại, cực tiểu.
1. Tìm điều kiện để đường thẳng đi qua các điểm cực đại, cực tiểu song song (vuông
góc) với đường thẳng d y px q: = + .
– Tìm điều kiện để hàm số có cực đại, cực tiểu.
– Viết phương trình đường thẳng đi qua các điểm cực đại, cực tiểu.
– Giải điều kiện: k p= (hoặc k
p
1
= - ).
2. Tìm điều kiện để đường thẳng đi qua các điểm cực đại, cực tiểu tạo với đường thẳng
d y px q: = + một góc a .
– Tìm điều kiện để hàm số có cực đại, cực tiểu.
– Viết phương trình đường thẳng đi qua các điểm cực đại, cực tiểu.
– Giải điều kiện:
k p
kp
tan
1
-
=
+
a . (Đặc biệt nếu d º Ox, thì giải điều kiện: k tan= a )
3. Tìm điều kiện để đường thẳng đi qua các điểm cực đại, cực tiểu cắt hai trục Ox, Oy
tại hai điểm A, B sao cho DIAB có diện tích S cho trước (với I là điểm cho trước).
– Tìm điều kiện để hàm số có cực đại, cực tiểu.
– Viết phương trình đường thẳng D đi qua các điểm cực đại, cực tiểu.
– Tìm giao điểm A, B của D với các trục Ox, Oy.
– Giải điều kiện IABS SD = .
4. Tìm điều kiện để đồ thị hàm số có hai điểm cực trị A, B sao cho DIAB có diện tích S
cho trước (với I là điểm cho trước).
– Tìm điều kiện để hàm số có cực đại, cực tiểu.
– Viết phương trình đường thẳng D đi qua các điểm cực đại, cực tiểu.
– Giải điều kiện IABS SD = .
5. Tìm điều kiện để đồ thị hàm số có hai điểm cực trị A, B đối xứng qua đường thẳng d
cho trước.
– Tìm điều kiện để hàm số có cực đại, cực tiểu.
– Viết phương trình đường thẳng D đi qua các điểm cực đại, cực tiểu.
– Gọi I là trung điểm của AB.
– Giải điều kiện: d
I d
Dì ^
í Îî
.
5. Tìm điều kiện để đồ thị hàm số có hai điểm cực trị A, B cách đều đường thẳng d cho
trước.
– Tìm điều kiện để hàm số có cực đại, cực tiểu.
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 10
– Giải điều kiện: d A d d B d( , ) ( , )= .
6. Tìm điều kiện để đồ thị hàm số có hai điểm cực trị A, B và khoảng cách giữa hai
điểm A, B là lớn nhất (nhỏ nhất).
– Tìm điều kiện để hàm số có cực đại, cực tiểu.
– Tìm toạ độ các điểm cực trị A, B (có thể dùng phương trình đường thẳng qua hai điểm
cực trị).
– Tính AB. Dùng phương pháp hàm số để tìm GTLN (GTNN) của AB.
7. Tìm điều kiện để hàm số có cực đại, cực tiểu và hoành độ các điểm cực trị thoả hệ
thức cho trước.
– Tìm điều kiện để hàm số có cực đại, cực tiểu.
– Phân tích hệ thức để áp dụng định lí Vi-et.
8. Tìm điều kiện để hàm số có cực trị trên khoảng K1 ( ; )a= -¥ hoặc K2 ( ; )a= +¥ .
y f x ax bx c2
' ( ) 3 2= = + + .
Đặt t x= -a . Khi đó: y g t at a b t a b c2 2
' ( ) 3 2(3 ) 3 2a a a= = + + + + +
9. Tìm điều kiện để hàm số có hai cực trị x x1 2, thoả:
a) x x1 2a< < b) x x1 2 a< < c) x x1 2a < <
y f x ax bx c2
' ( ) 3 2= = + + .
Đặt t x= -a . Khi đó: y g t at a b t a b c2 2
' ( ) 3 2(3 ) 3 2a a a= = + + + + +
Hàm số có cực trị thuộc K1 ( ; )a= -¥ Hàm số có cực trị thuộc K2 ( ; )a= +¥
Hàm số có cực trị trên khoảng ( ; )a-¥
f x( ) 0Û = có nghiệm trên ( ; )a-¥ .
g t( ) 0Û = có nghiệm t < 0
P
S
P
0
' 0
0
0
é <
êìD ³
êÛ ï
<íê
ï ³êîë
Hàm số có cực trị trên khoảng ( ; )a +¥
f x( ) 0Û = có nghiệm trên ( ; )a +¥ .
g t( ) 0Û = có nghiệm t > 0
P
S
P
0
' 0
0
0
é <
êìD ³
êÛ ï
>íê
ï ³êîë
a) Hàm số có hai cực trị x x1 2, thoả x x1 2a< <
g t( ) 0Û = có hai nghiệm t t1 2, thoả t t1 20< < P 0Û <
b) Hàm số có hai cực trị x x1 2, thoả x x1 2 a< <
g t( ) 0Û = có hai nghiệm t t1 2, thoả t t1 2 0< < S
P
' 0
0
0
ìD >
ï
Û <í
ï >î
c) Hàm số có hai cực trị x1, x2 thoả x x1 2a < <
g t( ) 0Û = có hai nghiệm t t1 2, thoả t t1 20 < < S
P
' 0
0
0
ìD >
ï
Û >í
ï >î
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 11
Câu 1. Cho hàm số y x mx m x m m3 2 2 3 2
3 3(1 )= - + + - + - (1)
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m 1= .
2) Viết phương trình đường thẳng qua hai điểm cực trị của đồ thị hàm số (1).
· y x mx m2 2
3 6 3(1 )¢= - + + - .
PT y 0¢= có m1 0,D = > " Þ Đồ thị hàm số (1) luôn có 2 điểm cực trị x y x y1 1 2 2( ; ), ( ; ).
Chia y cho y¢ ta được:
m
y x y x m m21
2
3 3
æ ö ¢= - + - +ç ÷
è ø
Khi đó: y x m m2
1 12= - + ; y x m m2
2 22= - +
PT đường thẳng qua hai điểm cực trị của đồ thị hàm số (1) là y x m m2
2= - + .
Câu 2. Cho hàm số y x x mx m3 2
3 2= + + + - (m là tham số) có đồ thị là (Cm).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số khi m = 3.
2) Xác định m để (Cm) có các điểm cực đại và cực tiểu nằm về hai phía đối với trục hoành.
· PT hoành độ giao điểm của (C) và trục hoành:
x x mx m3 2
3 2 0 (1)+ + + - = Û
x
g x x x m2
1
( ) 2 2 0 (2)
é = -
ê
= + + - =ë
(Cm) có 2 điểm cực trị nằm về 2 phía đối với trục Ox Û PT (1) có 3 nghiệm phân biệt
Û (2) có 2 nghiệm phân biệt khác –1 Û m
g m
3 0
( 1) 3 0
Dì ¢= - >
í
- = - ¹î
Û m 3<
Câu 3. Cho hàm số y x m x m m x3 2 2
(2 1) ( 3 2) 4= - + + - - + - (m là tham số) có đồ thị là (Cm).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số khi m = 1.
2) Xác định m để (Cm) có các điểm cực đại và cực tiểu nằm về hai phía của trục tung.
· y x m x m m2 2
3 2(2 1) ( 3 2)¢= - + + - - + .
(Cm) có các điểm CĐ và CT nằm về hai phía của trục tung Û PT y 0¢ = có 2 nghiệm trái
dấu Û m m2
3( 3 2) 0- + < Û m1 2< < .
Câu 4. Cho hàm số y x mx m x3 21
(2 1) 3
3
= - + - - (m là tham số) có đồ thị là (Cm).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số khi m = 2.
2) Xác định m để (Cm) có các điểm cực đại, cực tiểu nằm về cùng một phía đối với trục tung.
· TXĐ: D = R ; y x mx m2
2 2 1¢= - + - .
Đồ thị (Cm) có 2 điểm CĐ, CT nằm cùng phía đối với trục tung Û y 0¢= có 2 nghiệm phân
biệt cùng dấu Û m m
m
2
2 1 0
2 1 0
Dì ¢ = - + >
í
- >î
m
m
1
1
2
ì ¹
ï
Û í
>ïî
.
Câu 5. Cho hàm số y x x mx3 2
3 2= - - + (m là tham số) có đồ thị là (Cm).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số khi m = 1.
2) Xác định m để (Cm) có các điểm cực đại và cực tiểu cách đều đường thẳng y x 1= - .
· Ta có: y x x m2
' 3 6= - - .
Hàm số có CĐ, CT y x x m2
' 3 6 0Û = - - = có 2 nghiệm phân biệt x x1 2;
m m' 9 3 0 3DÛ = + > Û > - (*)
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 12
Gọi hai điểm cực trị là ( ) ( )A x B xy y1 21 2; ; ;
Thực hiện phép chia y cho y¢ ta được:
m m
y x y x
1 1 2
' 2 2
3 3 3 3
æ ö æ ö æ ö
= - + - + +ç ÷ ç ÷ ç ÷
è ø è ø è ø
Þ
m m m m
x xy y x y y x1 211 2 2
2 2
2 2 ; 2 2
3 3 3
) )
3
( (
æ ö æ ö
- + + - + +ç ÷ ç ÷
è ø
=
è
=
ø
= =
Þ Phương trình đường thẳng đi qua 2 điểm cực trị là D:
m m
y x
2
2 2
3 3
æ ö
= - + +ç ÷
è ø
Các điểm cực trị cách đều đường thẳng y x 1= - Û xảy ra 1 trong 2 trường hợp:
TH1: Đường thẳng đi qua 2 điểm cực trị song song hoặc trùng với đường thẳng y x 1= -
m
m
2 9
2 1
3 2
- = Û =Û (không thỏa (*))
TH2: Trung điểm I của AB nằm trên đường thẳng y x 1= -
( ) ( )I I
x m m
x x x x
m
y
m
y
y
m
x
x 2
1 2 1 2
1 2 1 2
2 2 2 2
3 3
2
1
2 .2 2
1
2
2
0 0
3 3
2
æ ö æ ö
- + + + = + -ç ÷ ç ÷
è ø è ø
æ ö
+
æ ö
Û - + + = Û =ç ÷ ç ÷
è ø è
+
Û = - Û = - Û
ø
Vậy các giá trị cần tìm của m là: m 0= .
Câu 6. Cho hàm số y x mx m3 2 3
3 4= - + (m là tham số) có đồ thị là (Cm).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số khi m = 1.
2) Xác định m để (Cm) có các điểm cực đại và cực tiểu đối xứng nhau qua đường thẳng y = x.
· Ta có: y x mx2
3 6¢ = - ; x
y
x m
0
0
2
é =¢ = Û ê =ë
. Để hàm số có cực đại và cực tiểu thì m ¹ 0.
Đồ thị hàm số có hai điểm cực trị là: A(0; 4m3
), B(2m; 0) Þ AB m m3
(2 ; 4 )= -
uuur
Trung điểm của đoạn AB là I(m; 2m3
)
A, B đối xứng nhau qua đường thẳng d: y = x Û AB d
I d
ì ^
í Îî
Û m m
m m
3
3
2 4 0
2
ìï - =
í
=ïî
Û m
2
2
= ±
Câu 7. Cho hàm số y x mx m3 2
3 3 1= - + - - .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1.
2) Với giá trị nào của m thì đồ thị hàm số có điểm cực đại và điểm cực tiểu đối xứng với
nhau qua đường thẳng d: x y8 74 0+ - = .
· y x mx2
3 6¢= - + ; y x x m0 0 2¢= Û = Ú = .
Hàm số có CĐ, CT Û PT y 0¢= có 2 nghiệm phân biệt Û m 0¹ .
Khi đó 2 điểm cực trị là: A m B m m m3
(0; 3 1), (2 ;4 3 1)- - - - Þ AB m m3
(2 ;4 )
uuur
Trung điểm I của AB có toạ độ: I m m m3
( ;2 3 1)- -
Đường thẳng d: x y8 74 0+ - = có một VTCP u (8; 1)= -
r
.
A và B đối xứng với nhau qua d Û I d
AB d
ì Î
í ^î
Û m m m
AB u
3
8(2 3 1) 74 0
. 0
ìï + - - - =
í
=ïî
uuur r Û m 2=
Câu hỏi tương tự:
a) y x x m x m d y x3 2 2 1 5
3 , :
2 2
= - + + = - . ĐS: m 0= .
Câu 8. Cho hàm số y x x mx3 2
3= - + (1).
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 13
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 0.
2) Với giá trị nào của m thì đồ thị hàm số (1) có các điểm cực đại và điểm cực tiểu đối xứng
với nhau qua đường thẳng d: x y2 5 0- - = .
· Ta có y x x mx y x x m3 2 2
3 ' 3 6= - + Þ = - +
Hàm số có cực đại, cực tiểu Û y 0¢= có hai nghiệm phân biệt m m9 3 0 3D¢Û = - > Û <
Ta có: y x y m x m
1 1 2 1
2
3 3 3 3
æ ö æ ö¢= - + - +ç ÷ ç ÷
è ø è ø
Þ đường thẳng D đi qua các điểm cực trị có phương trình y m x m
2 1
2
3 3
æ ö
= - +ç ÷
è ø
nên D có hệ số góc k m1
2
2
3
= - .
d: x y2 5 0- - = y x
1 5
2 2
Û = - Þ d có hệ số góc k2
1
2
=
Để hai điểm cực trị đối xứng qua d thì ta phải có d ^ D
Þ k k m m1 2
1 2
1 2 1 0
2 3
æ ö
= - Û - = - Û =ç ÷
è ø
Với m = 0 thì đồ thị có hai điểm cực trị là (0; 0) và (2; –4), nên trung điểm của chúng là
I(1; –2). Ta thấy I Î d, do đó hai điểm cực trị đối xứng với nhau qua d.
Vậy: m = 0
Câu 9. Cho hàm số y x m x x m3 2
3( 1) 9 2= - + + + - (1) có đồ thị là (Cm).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1.
2) Với giá trị nào của m thì đồ thị hàm số có điểm cực đại và điểm cực tiểu đối xứng với
nhau qua đường thẳng d: y x
1
2
= .
· y x m x2
' 3 6( 1) 9= - + +
Hàm số có CĐ, CT Û m 2
' 9( 1) 3.9 0D = + - > m ( ; 1 3) ( 1 3; )Û Î -¥ - - È - + +¥
Ta có
m
y x y m m x m21 1
2( 2 2) 4 1
3 3
æ ö+ ¢= - - + - + +ç ÷
è ø
Giả sử các điểm cực đại và cực tiểu là A x y B x y1 1 2 2( ; ), ( ; ), I là trung điểm của AB.
y m m x m2
1 12( 2 2) 4 1Þ = - + - + + ; y m m x m2
2 22( 2 2) 4 1= - + - + +
và:
x x m
x x
1 2
1 2
2( 1)
. 3
ì + = +
í =î
Vậy đường thẳng đi qua hai điểm cực đại và cực tiểu là y m m x m2
2( 2 2) 4 1= - + - + +
A, B đối xứng qua (d): y x
1
2
= Û AB d
I d
ì ^
í Îî
Û m 1= .
Câu 10. Cho hàm số y x m x x m3 2
3( 1) 9= - + + - , với m là tham số thực.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số đã cho ứng với m 1= .
2) Xác định m để hàm số đã cho đạt cực trị tại x x1 2, sao cho x x1 2 2- £ .
· Ta có y x m x2
' 3 6( 1) 9.= - + +
+ Hàm số đạt cực đại, cực tiểu tại x x1 2, Û PT y' 0= có hai nghiệm phân biệt x x1 2,
Û PT x m x2
2( 1) 3 0- + + = có hai nghiệm phân biệt là x x1 2, .
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 14
m
m
m
2 1 3
' ( 1) 3 0
1 3
D
é > - +
Û = + - > Û ê
< - -ë
(1)
+ Theo định lý Viet ta có x x m x x1 2 1 22( 1); 3.+ = + = Khi đó:
( ) ( )x x x x x x m
2 2
1 2 1 2 1 22 4 4 4 1 12 4- £ Û + - £ Û + - £ m m2
( 1) 4 3 1Û + £ Û - £ £ (2)
+ Từ (1) và (2) suy ra giá trị của m cần tìm là m3 1 3- £ < - - và m1 3 1.- + < £
Câu 11. Cho hàm số y x m x m x m3 2
(1 2 ) (2 ) 2= + - + - + + , với m là tham số thực.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số đã cho ứng với m 1= .
2) Xác định m để hàm số đã cho đạt cực trị tại x x1 2, sao cho x x1 2
1
3
- > .
· Ta có: y x m x m2
' 3 (1 2 22 ) ( )= - + -+
Hàm số có CĐ, CT y' 0Û = có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, (giả sử x x1 2< )
mm m m m
m
2 2
5
' (1 2 ) 3(2 ) 4 5 0 4
1
D
é
>êÛ = - - - = - - > Û
ê
< -ë
(*)
Hàm số đạt cực trị tại các điểm x x1 2, . Khi đó ta có:
m m
x x x x1 2 1 2
(1 2 ) 2
;
3
2
3
- -
+ = - =
( ) ( )x x x x x x x x
2
1 2 1 22 21
2
1
1
3
1
4
9
Û = + -- >- >
m m m m m m2 2 3 29 3 29
4(1 2 ) 4(2 ) 1 16 12 5 0
8 8
+ -
Û - - - > Û - - > Û > Ú <
Kết hợp (*), ta suy ra m m
3 29
1
8
+
> Ú < -
Câu 12. Cho hàm số y x mx mx3 21
1
3
= - + - , với m là tham số thực.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số đã cho ứng với m 1= .
2) Xác định m để hàm số đã cho đạt cực trị tại x x1 2, sao cho x x1 2 8- ³ .
· Ta có: y x mx m2
' 2= - + .
Hàm số có CĐ, CT y' 0Û = có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, (giả sử x x1 2< )
Û m m2
0D¢ = - > Û m
m
0
1
é <
ê >ë
(*). Khi đó: x x m x x m1 2 1 22 ,+ = = .
x x1 2 8- ³ Û x x 2
1 2( ) 64- ³ Û m m2
16 0- - ³ Û
m
m
1 65
2
1 65
2
é -
£ê
ê
+ê
³êë
(thoả (*))
Câu 13. Cho hàm số y x m x m x3 21 1
( 1) 3( 2)
3 3
= - - + - + , với m là tham số thực.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số đã cho ứng với m 2= .
2) Xác định m để hàm số đã cho đạt cực trị tại x x1 2, sao cho x x1 22 1+ = .
· Ta có: y x m x m2
2( 1) 3( 2)¢= - - + -
Hàm số có cực đại và cực tiểu Û y 0¢= có hai nghiệm phân biệt x x1 2,
Û 2
m 5m 70 0D¢ > Û - + > (luôn đúng với "m)
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 15
Khi đó ta có:
x x m
x x m
1 2
1 2
2( 1)
3( 2)
ì + = -
í = -î
Û
( )
x m
x x m
2
2 2
3 2
1 2 3( 2)
ì = -ï
í - = -ïî
m m m2 4 34
8 16 9 0
4
- ±
Û + - = Û = .
Câu 14. Cho hàm số y x mx x3 2
4 3= + - .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 0.
2) Tìm m để hàm số có hai điểm cực trị x x1 2, thỏa x x1 24= - .
· y x mx2
12 2 3¢= + - . Ta có: m m2
36 0,D¢ = + > " Þ hàm số luôn có 2 cực trị x x1 2, .
Khi đó:
m
x x x x x x1 2 1 2 1 2
1
4 ; ;
6 4
ì
= - + = - = -í
î
m
9
2
Þ = ±
Câu hỏi tương tự:
a) y x x mx3 2
3 1= + + + ; 1 2x 2x 3+ = ĐS: m 1 50= - .
Câu 15. Cho hàm số y x ax ax3 21
3 4
3
= - - + (1) (a là tham số).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi a = 1.
2) Tìm a để hàm số (1) đạt cực trị tại x1, x2 phân biệt và thoả mãn điều kiện:
x ax a a
a x ax a
2 2
1 2
2 2
2 1
2 9
2
2 9
+ +
+ =
+ +
(2)
· y x ax a2
2 3¢ = - - . Hàm số có CĐ, CT Û y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt x x1 2,
a a2
4 12 0DÛ = + > Û a
a
3
0
é < -
ê >ë
(*). Khi đó x x a1 2 2+ = , x x a1 2 3= - .
Ta có: ( )x ax a a x x a a a2 2
1 2 1 22 9 2 12 4 12 0+ + = + + = + >
Tương tự: x ax a a a2 2
2 12 9 4 12 0+ + = + >
Do đó: (2) Û
a a a
a a a
2 2
2 2
4 12
2
4 12
+
+ =
+
a a
a
2
2
4 12
1
+
Û = ( )a a3 4 0Û + = a 4Û = -
Câu 16. Cho hàm số y x mx m x3 2 2
2 9 12 1= + + + (m là tham số).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m = –1.
2) Tìm các giá trị của m để hàm số có cực đại tại xCĐ, cực tiểu tại xCT thỏa mãn: CÑ CTx x2
= .
· Ta có: y x mx m x mx m2 2 2 2
6 18 12 6( 3 2 )¢ = + + = + +
Hàm số có CĐ và CT Û y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, Û D = m2
> 0 Û m 0¹
Khi đó: ( ) ( )x m m x m m1 2
1 1
3 , 3
2 2
= - - = - + .
Dựa vào bảng xét dấu y¢, suy ra CÑ CTx x x x1 2,= =
Do đó: CÑ CTx x2
= Û
m m m m
2
3 3
2 2
æ ö- - - +
=ç ÷
è ø
Û m 2= - .
Câu 17. Cho hàm số y m x x mx3 2
( 2) 3 5= + + + - , m là tham số.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m = 0.
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 16
2) Tìm các giá trị của m để các điểm cực đại, cực tiểu của đồ thị hàm số đã cho có hoành độ
là các số dương.
· Các điểm cực đại, cực tiểu của đồ thị hàm số đã cho có hoành độ là các số dương
Û PT y m x x m =2
' 3( 2) 6 0= + + + có 2 nghiệm dương phân biệt
a m
m m
m m m
m
m m mP
m m m
S
m
2
( 2) 0
' 9 3 ( 2) 0
' 2 3 0 3 1
0 0 3 20
3( 2) 2 0 2
3
0
2
D
D
ì = + ¹
ï = - + > ì ì= - - + > - < <ï
ï ï ï
Û Û < Û < Û - < < -= >í í í
+ï ï ï+ < < -îî-ï
= >ï +î
Câu 18. Cho hàm số y x mx m x3 2 21 1
( 3)
3 2
= - + - (1), m là tham số.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m = 0.
2) Tìm các giá trị của m để hàm số (1) có các điểm cực trị x x1 2, với x x1 20, 0> > và
x x2 2
1 2
5
2
+ = .
· y x mx m2 2
3¢ = - + - ; y x mx m2 2
0 3 0¢ = Û - + - = (2)
YCBT Û
P
S
x x2 2
1 2
0
0
0
5
2
Dì >
ï >
ï
>í
ï
+ =ï
î
Û
m
m
m
3 2 14
14 2
2
ì < <
ï
Û =í
= ±ï
î
.
Câu 19. Cho hàm số y x m x m x m3 2
(1 2 ) (2 ) 2= + - + - + + (m là tham số) (1).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số (1) khi m = 2.
2) Tìm các giá trị của m để đồ thị hàm số (1) có điểm cực đại, điểm cực tiểu, đồng thời
hoành độ của điểm cực tiểu nhỏ hơn 1.
· y x m x m g x2
3 2(1 2 ) 2 ( )¢= + - + - =
YCBT Û phương trình y 0¢= có hai nghiệm phân biệt x x1 2, thỏa mãn: x x1 2 1< < .
Û
m m
g m
S m
2
4 5 0
(1) 5 7 0
2 1
1
2 3
Dì ¢ = - - >
ïï = - + >
í
-ï = <
ïî
Û m
5 7
4 5
< < .
Câu 20. Cho hàm số
m
y x m x m x3 2
( 2) ( 1) 2
3
= + - + - + (Cm).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1.
2) Tìm m để hàm số có cực đại tại x1, cực tiểu tại x2 thỏa mãn x x1 2 1< < .
· Ta có: y mx m x m2
2( 2) 1¢ = + - + - ; y 0¢ = Û mx m x m2
2( 2) 1 0+ - + - = (1)
Hàm số có CĐ ,CT thỏa mãn x x1 2 1< < khi m > 0 và (1) có 2 nghiệm phân biệt bé hơn 1
Đặt t x 1= - Þ x t 1= + , thay vào (1) ta được:
m t m t m2
( 1) 2( 2)( 1) 1 0+ + - + + - = mt m t m2
4( 1) 4 5 0Û + - + - =
(1) có 2 nghiệm phân biệt bé hơn 1 Û (2) có 2 nghiệm âm phân biệt
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 17
m
P
S
0
0
0
0
D
ì >
ï ¢ï >
Û í
>ï
<ïî
m
5 4
4 3
Û < < .
Câu 21. Cho hàm số 3 2
(1 2 ) (2 ) 2y x m x m x m= + - + - + + (Cm).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1.
2) Tìm m để hàm số có ít nhất 1 điểm cực trị có hoành độ thuộc khoảng ( 2;0)- .
· Ta có: y x m x m2
3 2(1 2 ) 2¢ = + - + - ; y 0¢ = Û x m x m2
3 2(1 2 ) 2 0+ - + - = (*)
Hàm số có ít nhất 1 cực trị thuộc ( 2;0)- Û (*) có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, và có ít nhất 1
nghiệm thuộc ( 2;0)-
x x
x x
x x
1 2
1 2
1 2
2 0 (1)
2 0 (2)
2 0 (3)
é- < < <
êÛ - < < £
ê
£ - < <êë
Ta có:
( )( )
m m
m m m
x x
mm m
x x
mx x
2
2
1 2
1 2
1 2
4 5 0
' 4 5 0 2 1
2 0
3 102 0
(1) 1(2 1) 22
74 02 2 0 3 3
0 0
3
4
2
D
ì - - >
ì ï= - - > -ï ï- < <+ï ïï ï- < <
Û Û Û - < < -í í - -
+ + >ï ï+ + >
ï ï ->ï ïî >
ïî
( )
( ) ( )
( )( ) ( )
m m
m m m
f m m
m
x x
mmx x
2
2
1 2
1 2
4 5 0
' 4 5 0 2
0 2 0 2 1
(2) 22
2 2 0 3
4 2 122 2 0
4 0
3 3
D
ì - - >
ì ï= - - > ³ï ï
= - £ï ï -
Û Û Û ³> -í í
+ + + >ï ï
-ï ï -+ + >î + + >ï
î
( )
m m
m m m
f m m m
x x
mx x
2
2
1 2
1 2
4 5 0
' 4 5 0 3 5 0
52 10 6 0 2 1(3) 10
30 3
20 0
3
D
ì - - >
ì ï= - - > + ³ï ï
- = + £ï ï -Û Û Û - £ < -í í <
+ <ï ï
-ï ï>î >ïî
Tóm lại các giá trị m cần tìm là: )m
5
; 1 2;
3
é ö
éÎ - - È +¥÷ê ë
ë ø
Câu 22. Cho hàm số y x x3 2
3 2= - + (1)
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1).
2) Tìm điểm M thuộc đường thẳng d: y x3 2= - sao tổng khoảng cách từ M tới hai điểm cực
trị nhỏ nhất.
· Các điểm cực trị là: A(0; 2), B(2; –2).
Xét biểu thức g x y x y( , ) 3 2= - - ta có:
A A A A B B B Bg x y x y g x y x y( , ) 3 2 4 0; ( , ) 3 2 6 0= - - = - < = - - = >
Þ 2 điểm cực đại và cực tiểu nằm về hai phía của đường thẳng d: y x3 2= - .
Do đó MA + MB nhỏ nhất Û 3 điểm A, M, B thẳng hàng Û M là giao điểm của d và AB.
Phương trình đường thẳng AB: y x2 2= - +
Tọa độ điểm M là nghiệm của hệ: y x
x y
y x
4 23 2
;
2 2 5 5
ìì = -
Û = =í í= - +î î
Þ M
4 2
;
5 5
æ ö
ç ÷
è ø
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 18
Câu 23. Cho hàm số y x mx m x m m3 2 2 3
3 3( 1)= - + - - + (1)
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m = 1.
2) Tìm m để hàm số (1) có cực trị đồng thời khoảng cách từ điểm cực đại của đồ thị hàm số
đến gốc tọa độ O bằng 2 lần khoảng cách từ điểm cực tiểu của đồ thị hàm số đến gốc tọa
độ O.
· Ta có y x mx m2 2
3 6 3( 1)¢= - + - . Hàm số (1) có cực trị Û PT y 0¢= có 2 nghiệm phân biệt
x mx m2 2
2 1 0Û - + - = có 2 nhiệm phân biệt m1 0,DÛ = > "
Khi đó: điểm cực đại A m m( 1;2 2 )- - và điểm cực tiểu B m m( 1; 2 2 )+ - -
Ta có m
OA OB m m
m
2 3 2 2
2 6 1 0
3 2 2
é = - +
= Û + + = Û ê
= - -ë
.
Câu 24. Cho hàm số y x x mx3 2
3 2= - - + có đồ thị là (Cm).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1.
2) Tìm m để (Cm) có các điểm cực đại, cực tiểu và đường thẳng đi qua các điểm cực trị song
song với đường thẳng d: y x4 3= - + .
· Ta có: y x x m2
' 3 6= - - . Hàm số có CĐ, CT y' 0Û = có 2 nghiệm phân biệt x x1 2,
m m' 9 3 0 3DÛ = + > Û > - (*)
Gọi hai điểm cực trị là ( ) ( )A x B xy y1 21 2; ; ;
Thực hiện phép chia y cho y¢ ta được:
m m
y x y x
1 1 2
' 2 2
3 3 3 3
æ ö æ ö æ ö
= - - + + -ç ÷ ç ÷ ç ÷
è ø è ø è ø
Þ ( ) ( )m m m m
y y x xyxx y1 2 21 1 2
2 2
2 2 ; 2 2
3 3 3 3
æ ö æ ö æ ö æ ö
- + + - - + += = = = -ç ÷ ç ÷ ç ÷ ç ÷
è ø è ø è ø è ø
Þ Phương trình đường thẳng đi qua 2 điểm cực trị là D:
m m
y x
2
2 2
3 3
æ ö æ ö
= - + + -ç ÷ ç ÷
è ø è ø
D // d: y x4 3= - +
m
m
m
2
2 4
3
3
2 3
3
ì æ ö
- + = -ï ç ÷
ï è øÛ Û =í
æ öï - ¹ç ÷ïè øî
(thỏa mãn (*))
Câu hỏi tương tự:
a) y x mx m x3 21
(5 4) 2
3
= - + - + , d x y:8 3 9 0+ + = ĐS: m m0; 5= = .
Câu 25. Cho hàm số y x mx x3 2
7 3= + + + có đồ thị là (Cm).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 5.
2) Tìm m để (Cm) có các điểm cực đại, cực tiểu và đường thẳng đi qua các điểm cực trị
vuông góc với đường thẳng d: y x3 7= - .
· Ta có: y x mx2
' 3 72+= + . Hàm số có CĐ, CT Û y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, .
m m2
' 21 0 21DÛ = - > Û > (*)
Gọi hai điểm cực trị là ( ) ( )A x B xy y1 21 2; ; ;
Thực hiện phép chia y cho y¢ ta được:
m
y x y m x21 1 2 7
' (21 ) 3
3 9 9 9
æ ö æ ö
= + + - + -ç ÷ ç ÷
è ø è ø
Þ
m
y y x m x2
1 1 1
2 7
( ) (21 ) 3
9 9
æ ö
= = - + -ç ÷
è ø
;
m
y y x m x2
2 2 2
2 7
( ) (21 ) 3
9 9
æ ö
= = - + -ç ÷
è ø
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 19
Þ Phương trình đường thẳng đi qua 2 điểm cực trị là D:
m
y m x22 7
(21 ) 3
9 9
= - + -
D ^ d: y x4 3= - + Û
m
m2
21
2
(21 ).3 1
9
ì >ï
í
- = -ïî
Û m
3 10
2
= ± .
Câu 26. Cho hàm số y x x mx3 2
3 2= - - + có đồ thị là (Cm).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1.
2) Tìm m để (Cm) có các điểm cực đại, cực tiểu và đường thẳng đi qua các điểm cực trị tạo
với đường thẳng d: x y4 5 0+ - = một góc 0
45=a .
· Ta có: y x x m2
' 3 6= - - . Hàm số có CĐ, CT y' 0Û = có 2 nghiệm phân biệt x x1 2;
m m' 9 3 0 3DÛ = + > Û > - (*)
Gọi hai điểm cực trị là ( ) ( )A x B xy y1 21 2; ; ;
Thực hiện phép chia y cho y¢ ta được:
m m
y x y x
1 1 2
' 2 2
3 3 3 3
æ ö æ ö æ ö
= - - + + -ç ÷ ç ÷ ç ÷
è ø è ø è ø
Þ ( ) ( )m m m m
y y x xyxx y1 2 21 1 2
2 2
2 2 ; 2 2
3 3 3 3
æ ö æ ö æ ö æ ö
- + + - - + += = = = -ç ÷ ç ÷ ç ÷ ç ÷
è ø è ø è ø è ø
Þ Phương trình đường thẳng đi qua 2 điểm cực trị là D:
m m
y x
2
2 2
3 3
æ ö æ ö
= - + + -ç ÷ ç ÷
è ø è ø
Đặt
m
k
2
2
3
æ ö
= - +ç ÷
è ø
. Đường thẳng d: x y4 5 0+ - = có hệ số góc bằng
1
4
- .
Ta có:
k k mk k
k k k mk
1 3 391 1
1
4 5 104 4tan45
1 1 5 11
11
4 4 3 24
é éé
+ = = -+ = - ê êê
= Û Û Ûê êê
ê êê + = - + = - = --
ê êêë ëë
o
Kết hợp điều kiện (*), suy ra giá trị m cần tìm là: m
1
2
= - .
Câu hỏi tương tự:
a) y x m x m m x m m3 2 2
3( 1) (2 3 2) ( 1)= - - + - + - - , d y x
1
: 5
4
-
= + , 0
45=a . ĐS: m
3 15
2
±
=
Câu 27. Cho hàm số y x x3 23 2= - + (C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số .
2) Tìm m để đường thẳng đi qua hai điểm cực trị của (C) tiếp xúc với đường tròn (S) có
phương trình x m y m2 2
( ) ( 1) 5- + - - = .
· Phương trình đường thẳng D đi qua hai điểm cực trị x y2 2 0+ - = .
(S) có tâm I m m( , 1)+ và bán kính R= 5 .
D tiếp xúc với (S) Û
m m2 1 2
5
5
+ + -
= m3 1 5Û - = m m
4
2;
3
-
Û = = .
Câu 28. Cho hàm số my x mx C3
3 2 ( )= - + .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 1= .
2) Tìm m để đường thẳng đi qua điểm cực đại, cực tiểu của( )mC cắt đường tròn tâm I(1;1) ,
bán kính bằng 1 tại hai điểm phân biệt A, B sao cho diện tích DIAB đạt giá trị lớn nhất .
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 20
· Ta có y x m2
' 3 3= - . Hàm số có CĐ, CT Û PT y' 0= có hai nghiệm phân biệt m 0Û >
Vì y x y mx
1
. 2 2
3
¢= - + nên đường thẳng D đi qua các điểm CĐ, CT của đồ thị hàm số có
phương trình là: y mx2 2= - +
Ta có ( )
m
d I R
m2
2 1
, 1
4 1
D
-
= < =
+
(vì m > 0) Þ D luôn cắt đường tròn tâm I(1; 1), bán kính R
= 1 tại 2 điểm A, B phân biệt.
Với m
1
2
¹ : D không đi qua I, ta có: ABIS IA IB AIB R21 1 1
. .sin
2 2 2D = £ =
Nên IABSD đạt GTLN bằng
1
2
khi ·AIBsin 1= hay DAIB vuông cân tại I
R
IH
1
2 2
Û = =
m
m
m2
2 1 1 2 3
224 1
- ±
Û = Û =
+
(H là trung điểm của AB)
Câu 29. Cho hàm số y x mx x m3 2
6 9 2= + + + (1), với m là tham số thực.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1.
2) Tìm m để đồ thị hàm số (1) có hai điểm cực trị sao cho khoảng cách từ gốc toạ độ O đến
đường thẳng đi qua hai điểm cực trị bằng
4
5
.
· Ta có: y¢ = 9123 2
++ mxx . Hàm số có 2 điểm cực trị Û PT y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt
m m2 3
' 4 3 0
2
DÛ = - > Û > hoặc m
3
2
-
< (*)
Khi đó ta có:
x m
y y m x m22
. (6 8 ) 4
3 3
æ ö
¢= + + - -ç ÷
è ø
Þ đường thẳng đi qua 2 điểm cực trị của đồ thị hàm số (1) có PT là: y m x m2
: (6 8 ) 4D = - -
m
d O m m
m
4 2
2 2
4 4
( , ) 64 101 37 0
5(6 8 ) 1
D
-
= = Û - + =
- +
m
m loaïi
1
37
( )
8
é = ±
êÛ
ê = ±
êë
Û m 1= ± .
Câu 30. Cho hàm số y x x m x m3 2
3 ( 6) 2= - + - + - (1), với m là tham số thực.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 2.
2) Tìm m để đồ thị hàm số (1) có hai điểm cực trị sao cho khoảng cách từ điểm A(1; 4)- đến
đường thẳng đi qua hai điểm cực trị bằng
12
265
.
· Ta có: y x x m2
3 6 6¢ = - + - . Hàm số có 2 điểm cực trị Û PT y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt
Û m m2
3 3( 6) 0 9D¢ = - - > Û < (*)
Ta có: y x y m x m
1 2 4
( 1). 6 4
3 3 3
æ ö
¢= - + - + -ç ÷
è ø
Þ PT đường thẳng qua 2 điểm cực trị D: y m x m
2 4
6 4
3 3
æ ö
= - + -ç ÷
è ø
Þ
m
d A
m m2
6 18 12
( , )
2654 72 333
D
-
= =
- +
Û
m
m
1
1053
249
é =
ê
=ê
ë
(thoả (*))
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 21
Câu 31. Cho hàm số y x x mx3 2
3 1= - + + (1), với m là tham số thực.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 0.
2) Tìm m để đồ thị hàm số (1) có hai điểm cực trị sao cho khoảng cách từ điểm I
1 11
;
2 4
æ ö
ç ÷
è ø
đến đường thẳng đi qua hai điểm cực trị là lớn nhất.
· Ta có: y x x m2
3 6¢ = - + . Hàm số có 2 điểm cực trị Û PT y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt
Û m0 3D¢ > Û < .
Ta có:
x m m
y y x
1 2
2 1
3 3 3 3
æ ö æ ö
¢= - + - + +ç ÷ ç ÷
è ø è ø
Þ PT đường thẳng qua hai điểm cực trị là:
m m
y x
2
: 2 1
3 3
D
æ ö
= - + +ç ÷
è ø
.
Dễ dàng tìm được điểm cố định của D là A
1
;2
2
æ ö
-ç ÷
è ø
. AI
3
1;
4
æ ö
= ç ÷
è ø
uur
.
Gọi H là hình chiếu vuông góc của I trên D.
Ta có d I IH IA( , )D = £ . Dấu "=" xảy ra Û IA D^ Û
m
m
2 3
1 2 . 0 1
3 4
æ ö
+ - = Û =ç ÷
è ø
.
Vậy d I
5
max( ( , ))
4
D = khi m 1= .
Câu 32. Cho hàm số my x m x m m x m m C3 2 3 2
3( 1) 3 ( 2) 3 ( )= + + + + + + .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 0.
2) Chứng minh rằng với mọi m, đồ thị (Cm) luôn có 2 điểm cực trị và khoảng cách giữa 2
điểm cực trị là không đổi.
· Ta có: y x m x m m2
3 6( 1) 6 ( 2)¢ = + + + + ; x m
y
x m
2
0
é = - -¢ = Û ê = -ë
.
Đồ thị (Cm) có điểm cực đại A m( 2 ;4)- - và điểm cực tiểu B m( ;0)- Þ AB 2 5= .
Câu 33. Cho hàm số y x m x mx m2 2 3
2 3( 1) 6= - + + + .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1.
2) Tìm m để đồ thị hàm số có hai điểm cực trị A, B sao cho AB 2= .
· Ta có: y x x m6( 1)( )¢ = - - . Hàm số có CĐ, CT Û y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt Û m 1¹ .
Khi đó các điểm cực trị là A m m B m m3 2
(1; 3 1), ( ;3 )+ - .
AB 2= Û m m m m2 2 3
( 1) (3 3 1) 2- + - - + = Û m m0; 2= = (thoả điều kiện).
Câu 34. Cho hàm số y x mx m x m m3 2 2 3
3 3( 1) 4 1= - + - - + - (1)
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m 1= - .
2) Tìm m để đồ thị của hàm số (1) có hai điểm cực trị A, B sao cho DOAB vuông tại O.
· Ta có: y x mx m2 2
3 6 3( 1)¢= - + - ; x m y m
y
x m y m
1 3
0
1 1
é = + Þ = -¢= Û ê = - Þ = +ë
Þ A m m( 1; 3)+ - , B m m( 1; 1)- + Þ OA m m( 1; 3)= + -
uuur
, OB m m( 1; 1)= - +
uuur
.
DOAB vuông tại O Û OA OB. 0=
uuur uuur
Û m
m m
m
2 1
2 2 4 0
2
é = -
- - = Û ê =ë
.
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 22
Câu 35. Cho hàm số y x m x mx m2 2 3
2 3( 1) 6= - + + + (1)
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m 1= .
2) Tìm m để đồ thị của hàm số (1) có hai điểm cực trị A, B sao cho tam giác ABC vuông tại
C, với C(4;0) .
· Ta có: y x x m6( 1)( )¢ = - - . Hàm số có CĐ, CT Û y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt Û m 1¹ .
Khi đó các điểm cực trị là A m m B m m3 2
(1; 3 1), ( ;3 )+ - .
DABC vuông tại C Û AC BC. 0=
uuur uuur
Û m m m m m m2 2 2
( 1) ( 1) 3 5 4 0é ù+ - + + - + =ë û
Û m 1= -
Câu 36. Cho hàm số y x x m3 2
3= + + (1)
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m 4= - .
2) Xác định m để đồ thị của hàm số (1) có hai điểm cực trị A, B sao cho ·AOB 0
120= .
· Ta có: y x x2
3 6¢= + ; x y m
y
x y m
2 4
0
0
é = - Þ = +¢= Û ê = Þ =ë
Vậy hàm số có hai điểm cực trị A(0 ; m) và B(-2 ; m + 4)
OA m OB m(0; ), ( 2; 4)= = - +
uuur uuur
. Để ·AOB 0
120= thì AOB
1
cos
2
= -
( )
( ) mm m
m m m m
m mm m
2 2
2
2 2
4 0( 4) 1
4 ( 4) 2 ( 4)
2 3 24 44 04 ( 4)
ì- < <+
Û = - Û + + = - + Û í
+ + =î+ +
m
m
m
4 0
12 2 3
12 2 3
3
3
ì- < <
- +ï
Û Û =í - ±
=ïî
Câu 37. Cho hàm số y x x m m3 2 2
3 1= - + - + (1)
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m = 1.
2) Tìm m để đồ thị hàm số (1) có hai điểm cực đại, cực tiểu là A và B sao cho diện tích tam
giác ABC bằng 7, với điểm C(–2; 4 ).
· Ta có y x x2
' 3 6= - ; y x x x x2
' 0 3 6 0 0; 2= Û - = Û = = Þ Hàm số luôn có CĐ, CT.
Các điểm CĐ, CT của đồ thị là: A m m2
(0; 1)- + , B m m2
(2; 3)- - , AB 2 2
2 ( 4) 2 5= + - =
Phương trình đường thẳng AB:
x y m m2
0 1
2 4
- - + -
=
-
Û x y m m2
2 1 0+ - + - =
ABC
m m
S d C AB AB m m
2
21 1 1
( , ). . .2 5 1 7
2 2 5
D
- +
= = = - + =
m
m
3
2
é =
Û ê = -ë
.
Câu hỏi tương tự:
a) y x mx C S3
3 2, (1;1), 18= - + = . ĐS: m 2= .
Câu 38. Cho hàm số y x m x mx m3 2
3( 1) 12 3 4= - + + - + (C)
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số m = 0.
2) Tìm m để hàm số có hai cực trị là A và B sao cho hai điểm này cùng với điểm
C
9
1;
2
æ ö
- -ç ÷
è ø
lập thành tam giác nhận gốc tọa độ O làm trọng tâm.
· Ta có y x m x m2
' 3 3( 1) 12= - + + . Hàm số có hai cực trị Û y 0¢ = có hai nghiệm phân biệt
Û m m2
( 1) 0 1D = - > Û ¹ (*). Khi đó hai cực trị là A m B m m m m3 2
(2;9 ), (2 ; 4 12 3 4)- + - + .
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 23
DABC nhận O làm trọng tâm Û
m
m
m m m3 2
2 2 1 0 1
9
4 12 6 4 0 2
2
ì + - =
ï
Û = -í
- + + + - =ïî
(thoả (*)).
Câu 39. Cho hàm số y f x x m x m3 2
( ) 2 3( 3) 11 3= = + - + - ( mC ).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 2.
2) Tìm m để mC( ) có hai điểm cực trị M M1 2, sao cho các điểm M M1 2, và B(0; –1) thẳng
hàng.
· y x m26 6( 3)¢ = + - . y 0¢ = Û x
x m
0
3
é =
ê = -ë
. Hàm số có 2 cực trị Û m 3¹ (*).
Chia f x( ) cho f x( )¢ ta được:
m
f x f x x m x m
1 3 2( ) ( ) ( 3) 11 3
3 6
æ ö-
¢= + - - + -ç ÷
è ø
Þ phương trình đường thẳng M1M2 là: y m x m2( 3) 11 3= - - + -
M M B1 2, , thẳng hàng Û B M M1 2Î Û m 4= (thoả (*)).
Câu 40. Cho hàm số my x mx m x C3 2 21
( 1) 1 ( )
3
= - + - + .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 2= .
2) Tìm m để hàm số có cực đại, cực tiểu và CÑ CTy y 2+ > .
· Ta có: y x mx m2 2
2 1¢ = - + - . x m
y
x m
1
0
1
é = +¢ = Û ê = -ë
.
CÑ CTy y 2+ > Û m
m m
m
3 1 0
2 2 2 2
1
é- < <
- + > Û ê >ë
.
Câu 41. Cho hàm số y x m x m3 2 31 4
( 1) ( 1)
3 3
= - + + + (1) (m là tham số thực).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1.
2) Tìm m để các điểm cực đại và cực tiểu của đồ thị (1) nằm về 2 phía (phía trong và phía
ngoài) của đường tròn có phương trình (C): x y x2 2
4 3 0+ - + = .
· y x m x2
2( 1)¢ = - + . x
y
x m
0
0
2( 1)
é =¢ = Û ê = +ë
. Hàm số có cực trị Û m 1¹ - (1)
Gọi hai điểm cực trị của đồ thị là: A m 34
0; ( 1)
3
æ ö
+ç ÷
è ø
, B m(2( 1);0)+ .
(C) có tâm I(2; 0), bán kính R = 1. IA m 616
4 ( 1)
9
= + + , IB m2
4= .
A, B nằm về hai phía của (C) Û IA R IB R2 2 2 2
( )( ) 0- - < Û m m2 1 1
4 1 0
2 2
- < Û - < < (2)
Kết hợp (1), (2), ta suy ra: m
1 1
2 2
- < < .
Câu 42. Cho hàm số y x mx m x m3 2 2 3
3 3( 1)= - + - - (Cm)
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m 2= - .
2) Chứng minh rằng (Cm) luôn có điểm cực đại và điểm cực tiểu lần lượt chạy trên mỗi
đường thẳng cố định.
· y x mx m2 2
3 6 3( 1)¢= - + - ; x m
y
x m
1
0
1
é = +¢= Û ê = -ë
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 24
Điểm cực đại M m m( 1;2 3 )- - chạy trên đường thẳng cố định: x t
y t
1
2 3
ì = - +
í = -î
Điểm cực tiểu N m m( 1; 2 )+ - - chạy trên đường thẳng cố định: x t
y t
1
2 3
ì = +
í = - -î
Câu 43. Cho hàm số my x mx x m C3 21
1 ( )
3
= - - + + .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1.
2) Tìm m để đồ thị (Cm) có 2 điểm cực trị và khoảng cách giữa 2 điểm cực trị là nhỏ nhất.
· Ta có: y x mx2
2 1¢ = - - ; y 0¢ = có m m2
1 0,D¢ = + > " Þ hàm số luôn có hai điểm cực trị
x x1 2, . Giả sử các điểm cực trị của (Cm) là A x y B x y1 1 2 2( ; ), ( ; ) .
Ta có: y x m y m x m21 2 2
( ). ( 1) 1
3 3 3
¢= - - + + +
Þ y m x m2
1 1
2 2
( 1) 1
3 3
= - + + + ; y m x m2
2 2
2 2
( 1) 1
3 3
= - + + +
Do đó: AB x x y y m m2 2 2 2 2 2
2 1 2 1
4 4
( ) ( ) (4 4) 1 ( 1) 4 1
9 9
é ù æ ö
= - + - = + + + ³ +ç ÷ê ú
ë û è ø
Þ AB
2 13
3
³ . Dấu "=" xảy ra Û m 0= . Vậy AB
2 13
min
3
= khi m 0= .
Câu 44. Cho hàm số y x x mx3 2
3 2 (1)= - - + .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m = 0.
2) Tìm m để hàm số (1) có 2 cực trị và đường thẳng đi qua 2 điểm cực trị của đồ thị hàm số
tạo với hai trục toạ độ một tam giác cân.
· y x x m2
3 6¢ = - - . Hàm số có 2 cực trị Û y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt Û m 3> - .
Ta có:
m m
y x y x
1 2
( 1). 2 2
3 3 3
æ ö
¢= - + - - + -ç ÷
è ø
Þ Đường thẳng D đi qua 2 điểm cực trị của đồ
thị có phương trình:
m m
y x
2
2 2
3 3
æ ö
= - - + -ç ÷
è ø
.
D cắt Ox, Oy tại
m
A
m
6
;0
2( 3)
æ ö-
ç ÷
+è ø
,
m
B
6
0;
3
æ ö-
ç ÷
è ø
(m ¹ 0).
Tam giác OAB cân Û OA = OB Û
m m
m
6 6
2( 3) 3
- -
=
+
Û m m m
9 3
6; ;
2 2
= = - = - .
Đối chiếu điều kiện ta có m
3
2
= - .
Câu 45. Cho hàm số : y = x mx m m x3 2 21
( 1) 1
3
- + - + + (1).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m = 1.
2) Tìm m để hàm số có cực trị trong khoảng ( ;1)-¥ .
· Tập xác định D = R. y x mx m m2 2
2 1¢ = - + - + .
Đặt t x x t1 1= - Þ = + ta được : ( )y g t t m t m m2 2
' ( ) 2 1 3 2= = + - + - +
Hàm số(1) có cực trị trong khoảng( ;1)-¥ f x( ) 0Û = có nghiệm trong khoảng( ;1)-¥ .
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 25
g t( ) 0Û = có nghiệm t 0<
P
S
P
0
' 0
0
0
é <
êìD ³
êÛ ï
<íê
ï ³êîë
m m
m
m
m m
2
2
3 2 0
1 0
2 2 0
3 2 0
é - + <
ê
ì - ³êÛ ï
- <êí
êï - + ³îë
m1 2Û < <
Vậy: Với m1 2< < thì hàm số (1) có cực trị trong khoảng ( ;1)-¥
Câu 46. Cho hàm số : y = x mx m m x3 2 21
( 1) 1
3
- + - + + (1).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m = 1.
2) Tìm m để hàm số có cực trị trong khoảng (1; )+¥ .
· Tập xác định D = R. y x mx m m2 2
2 1¢ = - + - + .
Đặt t x x t1 1= - Þ = + ta được : ( )y g t t m t m m2 2
' ( ) 2 1 3 2= = + - + - +
Hàm số(1) có cực trị trong khoảng (1; )+¥ f x( ) 0Û = có nghiệm trong khoảng(1; )+¥ .
g t( ) 0Û = có nghiệm t 0>
P
S
P
0
' 0
0
0
é <
êìD ³
êÛ ï
>íê
ï ³êîë
m m
m
m
m m
2
2
3 2 0
1 0
2 2 0
3 2 0
é - + <
ê
ì - ³êÛ ï
- >êí
êï - + ³îë
m1Û <
Vậy: Với m 1> thì hàm số (1) có cực trị trong khoảng (1; )+¥
Câu 47. Cho hàm số : y = x mx m m x3 2 21
( 1) 1
3
- + - + + (1).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m = 1.
2) Tìm m để hàm số có hai cực trị x x1 2, thoả mãn x x1 21< < .
· Tập xác định D = R. y x mx m m2 2
2 1¢ = - + - + .
Đặt t x x t1 1= - Þ = + ta được: y g t t m t m m2 2
' ( ) 2(1 ) 3 2= = + - + - +
(1) có hai cực trị x x1 2, thoả x x1 21< < g t( ) 0Û = có hai nghiệm t t1 2, thoả t t1 20< <
P 0Û < m m2
3 2 0Û - + < m1 2Û < <
Vậy: Với m1 2< < thì hàm số (1) có hai cực trị x x1 2, thoả mãn x x1 21< < .
Câu 48. Cho hàm số : y = x mx m m x3 2 21
( 1) 1
3
- + - + + (1).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m = 1.
2) Tìm m để hàm số có hai cực trị x x1 2, thoả mãn x x1 2 1< < .
· Tập xác định D = R. y x mx m m2 2
2 1¢ = - + - + .
Đặt t x x t1 1= - Þ = + ta được : ( )y g t t m t m m2 2
' ( ) 2 1 3 2= = + - + - +
(1) có hai cực trị x x1 2, thoả x x1 2 1< < g t( ) 0Û = có hai nghiệm t t1 2, thoả t t1 2 0< <
S
P
' 0
0
0
ìD >
ï
Û <í
ï >î
m
m m m
m
2
1 0
3 2 0
2 2 0
ì - >
ï
Û - + > Û ÎÆí
ï - <
î
. Vậy: Không có giá trị nào của m nào thoả YCBT.
Câu 49. Cho hàm số : y = x mx m m x3 2 21
( 1) 1
3
- + - + + (1).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m = 1.
2) Tìm m để hàm số có hai cực trị x x1 2, thoả mãn x x1 21< < .
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 26
· Tập xác định D = R. y x mx m m2 2
2 1¢ = - + - + .
Đặt t x x t1 1= - Þ = + ta được : ( )y g t t m t m m2 2
' ( ) 2 1 3 2= = + - + - +
(1) có hai cực trị x x1 2, thoả x x1 21< < g t( ) 0Û = có hai nghiệm t t1 2, thoả t t1 20 < <
S
P
' 0
0
0
ìD >
ï
Û >í
ï >î
m
m m m
m
2
1 0
3 2 0 2
2 2 0
ì - >
ï
Û - + > Û >í
ï - >
î
Vậy: Với m 2> thì hàm số (1) có hai cực trị x x1 2, thoả mãn x x1 21< < .
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 27
Dạng 2: Cực trị của hàm số trùng phương: y f x ax bx c4 2
( )= = + +
A. Kiến thức cơ bản
· Hàm số luôn nhận x 0= làm 1 điểm cực trị.
· Hàm số có 1 cực trị Û phương trình y 0¢ = có 1 nghiệm.
· Hàm số có 3 cực trị Û phương trình y 0¢ = có 3 nghiệm phân biệt.
· Khi đồ thị có 3 điểm cực trị A c B x y C x y1 1 2 2(0; ), ( ; ), ( ; ) thì DABC cân tại A.
B. Một số dạng câu hỏi thường gặp
1. Tìm điều kiện để đồ thị hàm số có các điểm cực trị tạo thành tam giác vuông cân
hoặc tam giác đều.
– Tìm điều kiện để phương trình y 0¢ = có 3 nghiệm phân biệt.
– Tìm toạ độ các điểm cực trị A, B, C. Lập luận chỉ ra DABC cân tại A.
– Giải điều kiện: DABC vuông tại A Û AB AC. 0=
uuur uuur
DABC đều Û AB BC=
2. Tìm điều kiện để đồ thị hàm số có các điểm cực trị tạo thành một tam giác có diện
tích S cho trước.
– Tìm điều kiện để phương trình y 0¢ = có 3 nghiệm phân biệt.
– Tìm toạ độ các điểm cực trị A, B, C. Lập luận chỉ ra DABC cân tại A.
– Kẻ đường cao AH.
– Giải điều kiện: ABCS S AH BC
1
.
2
= = .
Câu 50. Cho hàm số y x m m x m4 2 2
2( 1) 1= - - + + - .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số .
2) Tìm m để đồ thị (C) có khoảng cách giữa hai điểm cực tiểu ngắn nhất.
· y x m m x3 2
4 4( 1)¢ = - - + ;
x
y
x m m2
0
0
1
é =
¢ = Û ê
= ± - +êë
.
Khoảng cách giữa các điểm cực tiểu: d = m m m
2
2 1 3
2 1 2
2 4
æ ö
- + = - +ç ÷
è ø
Þ dmin 3= Û m =
1
2
.
Câu 51. Cho hàm số y x mx4 21 3
2 2
= - + (1)
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m 3= .
2) Xác định m để đồ thị của hàm số (1) có cực tiểu mà không có cực đại.
· y x mx x x m3 2
2 2 2 ( )¢= - = - .
x
y
x m2
0
0
é =¢= Û ê
=ë
Đồ thị của hàm số (1) có cực tiểu mà không có cực đại Û PT y 0¢= có 1 nghiệm Û m 0£
Câu 52. Cho hàm số y x mx4 2
2 4= - + - mC( ).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m 2= .
2) Tìm các giá trị của m để tất cả các điểm cực trị của mC( ) đều nằm trên các trục toạ độ.
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 28
· Ta có: y x mx3
4 4¢ = - + ;
x
y
x m2
0
0
é =
¢ = Û ê
=ë
.
+ Nếu m 0£ thì đồ thị có 1 điểm cực trị duy nhất Oy(0; 4)- Î .
+ Nếu m 0> thì mC( ) có 3 điểm cực trị A B m m C m m2 2
(0; 4), ( ; 4), ( ; 4)- - - - .
Để A, B, C nằm trên các trục toạ độ thì B, C Î Ox Û
m
m
m2
0
2
4 0
ì >
Û =í
- =î
.
Vậy: m 0£ hoặc m 2= .
Câu 53. Cho hàm số y x m x4 2
(3 1) 3= + + - (với m là tham số).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 1= - .
2) Tìm tất cả các giá trị của m để đồ thị hàm số có ba điểm cực trị tạo thành một tam giác
cân sao cho độ dài cạnh đáy bằng
2
3
lần độ dài cạnh bên.
· Ta có: y x m x3
' 4 2(3 1)= + + ;
m
y x x2 3 1
' 0 0,
2
+
= Û = = - .
Đồ thị hàm số có ba điểm cực trị m
1
3
Û < - (*). Ba điểm cực trị là:
A(0; 3)- ;
m m
B
2
3 1 (3 1)
; 3
2 4
æ ö- - - +
-ç ÷
è ø
;
m m
C
2
3 1 (3 1)
; 3
2 4
æ ö- - - +
- -ç ÷
è ø
ABCD cân tại A ;
2 m m m
BC AB
3
4
3 1 3 1 (3 1)
9.4 4
2 2 16
æ öæ ö- - - - +
= Û = +ç ÷ç ÷
è ø è ø
m
5
3
Û = - , thoả (*).
Câu 54. Cho hàm số y f x x m x m m4 2 2
( ) 2( 2) 5 5= = + - + - + mC( ).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) hàm số khi m = 1.
2) Tìm các giá trị của m để đồ thị mC( ) của hàm số có các điểm cực đại, cực tiểu tạo thành 1
tam giác vuông cân.
· Ta có
x
f x x m x
x m
3
2
0
( ) 4 4( 2) 0
2
é =¢ = + - = Û ê
= -ë
Hàm số có CĐ, CT Û PT f x( ) 0¢ = có 3 nghiệm phân biệt Û m 2< (*)
Khi đó toạ độ các điểm cực trị là: ( ) ( ) ( )A m m B m m C m m2
0; 5 5 , 2 ;1 , 2 ;1- + - - - - -
Þ ( ) ( )AB m m m AC m m m2 2
2 ; 4 4 , 2 ; 4 4= - - + - = - - - + -
uuur uuur
Do DABC luôn cân tại A, nên bài toán thoả mãn khi DABC vuông tại A
Û AB AC m m3
. 0 ( 2) 1 1= Û - = - Û =
uuur uuur
(thoả (*))
Câu 55. Cho hàm số ( )my x m x m m C4 2 2
2( 2) 5 5= + - + - +
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1.
2) Với những giá trị nào của m thì đồ thị (Cm) có điểm cực đại và điểm cực tiểu, đồng thời
các điểm cực đại và điểm cực tiểu lập thành một tam giác đều.
· Ta có
x
f x x m x
x m
3
2
0
( ) 4 4( 2) 0
2
é =¢ = + - = Û ê
= -ë
Hàm số có CĐ, CT Û PT f x( ) 0¢ = có 3 nghiệm phân biệt Û m 2< (*)
Khi đó toạ độ các điểm cực trị là: ( ) ( ) ( )A m m B m m C m m2
0; 5 5 , 2 ;1 , 2 ;1- + - - - - -
Þ ( ) ( )AB m m m AC m m m2 2
2 ; 4 4 , 2 ; 4 4= - - + - = - - - + -
uuur uuur
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 29
Do DABC luôn cân tại A, nên bài toán thoả mãn khi µA 0
60= Û A
1
cos
2
=
Û
AB AC
AB AC
. 1
2.
=
uuur uuur
uuur uuur Û m 3
2 3= - .
(Chú ý: Có thể dùng tính chất: DABC đều Û AB = BC = CA).
Câu hỏi tương tự:
a) y x mx m m4 2 4
2 2= - + + . ĐS: m 3
3=
b) y x m x m4 2
4( 1) 2 1= - - + - . ĐS: m
3
3
1
2
= +
c) y x m x m4 2
4( 1) 2 1= - - + -
Câu 56. Cho hàm số y x mx m m4 2 4
2 2= - + + có đồ thị (Cm) .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1.
2) Với những giá trị nào của m thì đồ thị (Cm) có ba điểm cực trị, đồng thời ba điểm cực trị
đó lập thành một tam giác có diện tích S 4= .
· Ta có
x
y x mx
g x x m
3
2
0
' 4 4 0
( ) 0
é =
= - = Û ê
= - =ë
Hàm số có 3 cực trị y' 0Û = có 3 nghiệm phân biệt g m m0 0DÛ = > Û > (*)
Với điều kiện (*), phương trình y 0¢= có 3 nghiệm x m x x m1 2 3; 0;= - = = . Hàm số đạt
cực trị tại x x x1 2 3; ; . Gọi ( ) ( )A m m B m m m m C m m m m4 4 2 4 2
(0;2 ); ; 2 ; ; 2+ - + - - + là 3 điểm
cực trị của (Cm) .
Ta có: AB AC m m BC m ABC2 2 4 2
; 4 D= = + = Þ cân đỉnh A
Gọi M là trung điểm của BC M m m m AM m m4 2 2 2
(0; 2 )Þ - + Þ = =
Vì ABCD cân tại A nên AM cũng là đường cao, do đó:
ABCS AM BC m m m m m
5
2 5 521 1
. . . 4 4 4 16 16
2 2D = = = Û = Û = Û = . Vậy m 5
16= .
Câu hỏi tương tự:
a) y x m x4 2 2
2 1= - + , S = 32. ĐS: m 2= ±
b) y x mx m4 21
2
4
= - + , S 32 2= . ĐS: m 2=
c) y x m x m m4 2 2 4
2= - + + , S = 32. ĐS: m 2= ±
d) y x mx m S4 2 2
2 2 4, 1= - + - = . ĐS: m 1=
Câu 57. Cho hàm số y x mx m m4 2 2
2= + + + có đồ thị (Cm) .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = –2.
2) Với những giá trị nào của m thì đồ thị (Cm) có ba điểm cực trị, đồng thời ba điểm cực trị
đó lập thành một tam giác có một góc bằng 0
120 .
· Ta có y x mx3
4 4¢ = + ;
x
y x x m
x m
2 0
0 4 ( ) 0
é =
¢ = Û + = Û ê
= ± -êë
(m < 0)
Khi đó các điểm cực trị là: ( ) ( )A m m B m m C m m2
(0; ), ; , ;+ - - -
AB m m2
( ; )= - -
uuur
; AC m m2
( ; )= - - -
uuur
. DABC cân tại A nên góc 120o
chính là µA .
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 30
µA 120= o AB AC m m m
A
m mAB AC
4
4
1 . 1 . 1
cos
2 2 2.
- - - +
Û = - Û = - Û = -
-
uuur uuur
uuur uuur
m loaïi
m m
m m m m m m
mm m
4
4 4 4
4
3
0 ( )
1
12 2 3 0
2
3
é =
+ êÛ = - Þ + = - Û + = Û
= -ê- êë
. Vậy m
3
1
3
= - .
Câu 58. Cho hàm số y x mx m4 2
2 1= - + - có đồ thị (Cm) .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1.
2) Với những giá trị nào của m thì đồ thị (Cm) có ba điểm cực trị, đồng thời ba điểm cực trị
đó lập thành một tam giác có bán kính đường tròn ngoại tiếp bằng 1.
· Ta có
x
y x mx x x m
x m
3 2
2
0
4 4 4 ( ) 0
é =¢= - = - = Û ê
=ë
Hàm số đã cho có ba điểm cực trị Û PT y 0¢= có ba nghiệm phân biệt và y ¢ đổi dấu khi x
đi qua các nghiệm đó m 0Û > . Khi đó ba điểm cực trị của đồ thị (Cm) là:
( ) ( )A m B m m m C m m m2 2
(0; 1), ; 1 , ; 1- - - + - - + -
ABC B A C BS y y x x m m21
.
2
= - - =V ; AB AC m m BC m4
, 2= = + =
ABC
m
AB AC BC m m m
R m m
S mm m
4
3
2
1
. . ( )2
1 1 2 1 0 5 1
4 4
2
é =
+ ê= = Û = Û - + = Û -ê =
êëV
Câu hỏi tương tự:
a) y x mx4 2
2 1= - + ĐS: m m
1 5
1,
2
- +
= =
Câu 59. Cho hàm số y x mx4 2
2 2= - + (Cm).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 1= .
2) Tìm các giá trị của m để (Cm) có 3 điểm cực trị tạo thành một tam giác có đường tròn
ngoại tiếp đi qua điểm D
3 9
;
5 5
æ ö
ç ÷
è ø
.
· Ta có:
x
y x mx y
x m
3
2
0
4 4 ; 0
é =
¢ ¢= - = Û ê
=ë
. Hàm số có 3 điểm cực trị Û m 0> .
Khi đó các điểm cực trị của (Cm) là: A B m m C m m2 2
(0;2), ( ; 2), ( ; 2)- - + - + .
Gọi I x y( ; ) là tâm của đường tròn (P) ngoại tiếp DABC.
Ta có:
IA ID
IB IC
IB IA
2 2
2 2
2 2
ì =
ï
í =
ï
=î
Û
x y
x m x m
x m y m x y2 2 2 2 2
3 1 0
2 2
( ) ( 2) ( 2)
ì - + =
ï
= -í
ï + + + - = + -î
Û
x
y
m
0
1
1
ì =
ï
=í
ï =î
. Vậy m 1= .
Câu 60. Cho hàm số y x m x m4 2 2
2(1 ) 1= - - + + (Cm).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 0= .
2) Tìm m để đồ thị (Cm) có 3 điểm cực trị tạo thành một tam giác có diện tích lớn nhất.
· y x m x3 2
4 4(1 )¢ = - - ;
x
y
x m2 2
0
0
1
é =
¢ = Û ê
= -ë
. Hàm số có 3 cực trị Û m1 1- < < .
Khi đó các điểm cực trị của (Cm) là:
A m(0;1 )+ , ( )B m m2 2
1 ; 1- - - , ( )C m m2 2
1 ; 1- -
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 31
Ta có: ABCS d A BC BC m2 21
( , ). (1 ) 1
2
= = - £ . Dấu "=" xảy ra Û m 0= .
Vậy ABCS mmax 1 0= Û = .
Câu 61. Cho hàm số y x m x m4 21
(3 1) 2( 1)
4
= - + + + (Cm).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 0= .
2) Tìm m để đồ thị (Cm) có 3 điểm cực trị tạo thành một tam giác có trọng tâm là gốc toạ độ
O.
· y x m x3
2(3 1)¢ = - + ;
x
y
x m2
0
0
2(3 1)
é =
¢ = Û ê
= +ë
. Hàm số có 3 cực trị Û m
1
3
> - (*)
Khi đó toạ độ 3 điểm cực trị là:
A m B m m m C m m m2 2
(0;2 2), ( 6 2; 9 4 1), ( 6 2; 9 4 1)+ - + - - + + - - +
DABC có trọng tâm O Û m m m m2 2 1
18 6 4 0 ;
3 3
- - + = Û = - =
Đối chiếu với điều kiện (*), suy ra m
1
3
= .
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 32
KSHS 03: SỰ TƯƠNG GIAO
Dạng 1: Sự tương giao của đồ thị hàm số bậc 3: y f x ax bx cx d a3 2
( ) ( 0)= = + + + ¹
A. Kiến thức cơ bản
· Cho hai đồ thị (C1): y f x( )= và (C2): y g x( )= . Để tìm hoành độ giao điểm của (C1) và
(C2) ta giải phương trình: f x g x( ) ( )= (*) (gọi là phương trình hoành độ giao điểm).
Số nghiệm của phương trình (*) bằng số giao điểm của hai đồ thị.
· Số giao điểm của đồ thị (C) của hàm số bậc ba: y f x ax bx cx d3 2
( )= = + + + với trục hoành
bằng số nghiệm của phương trình ax bx cx d3 2
0+ + + = (1)
B. Một số dạng câu hỏi thường gặp
1. Tìm đièu kiện để đồ thị (C) và trục hoành có 1 điểm chung duy nhất.
Û
CÑ CT
f khoâng coù cöïc trò
f coù cöïc trò
y y
2
. 0
é
êì
êí >êîë
Û Phương trình (1) có 1 nghiệm duy nhất
2. Tìm đièu kiện để đồ thị (C) và trục hoành có 2 điểm chung phân biệt.
Û (C) tiếp xúc với Ox Û
CÑ CT
f coù cöïc trò
y y
2
. 0
ì
í =î
Û Phương trình (1) có đúng 2 nghiệm
3. Tìm đièu kiện để đồ thị (C) và trục hoành có 3 điểm chung phân biệt.
Û
CÑ CT
f coù cöïc trò
y y
2
. 0
ì
í <î
Û Phương trình (1) có 3 nghiệm phân biệt
4. Tìm đièu kiện để đồ thị (C) cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt có hoành độ dương.
Û CÑ CT
CÑ CT
f coù cöïc trò
y y
x x
a f hay ad
2
. 0
0, 0
. (0) 0 ( 0)
ì
ï <ï
í > >ï
< <ïî
Û Phương trình (1) có 3 nghiệm dương phân biệt.
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 33
5. Tìm đièu kiện để đồ thị (C) cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt có hoành độ âm.
Û CÑ CT
CÑ CT
f coù cöïc trò
y y
x x
a f hay ad
2
. 0
0, 0
. (0) 0 ( 0)
ì
ï <ï
í < <ï
> >ïî
Û Phương trình (1) có 3 nghiệm âm phân biệt.
6. Tìm đièu kiện để đồ thị (C) cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt có hoành độ tạo
thành một cấp số cộng.
a b c, , lập thành một cấp số cộng Û a c b2+ =
– Giả sử (1) có 3 nghiệm x x x1 2 3, , lập thành cấp số cộng.
– Viết (1) dưới dạng: ax bx cx d3 2
0+ + + = Û a x x x x x x1 2 3( )( )( ) 0- - - =
Û a x x x x x x x x x x x x x x x3 2
1 2 3 1 2 2 3 3 1 1 2 3( ) ( ) 0é ù- + + + + + - =ë û
– x x x1 2 3, , lập thành cấp số cộng Û x x x1 3 22+ = Þ
b
x
a2
3
= - là 1 nghiệm của (1).
– Thế
b
x
a2
3
= - vào (1) để suy ra điều kiện cần tìm.
Chú ý: Đây chỉ là điều kiện cần nên phải thử lại kết quả tìm được.
7. Tìm đièu kiện để đồ thị (C) cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt có hoành độ tạo
thành một cấp số nhân.
a b c, , lập thành một cấp số nhân Û ac b2
=
– Giả sử (1) có 3 nghiệm x x x1 2 3, , lập thành cấp số nhân.
– Viết (1) dưới dạng: ax bx cx d3 2
0+ + + = Û a x x x x x x1 2 3( )( )( ) 0- - - =
Û a x x x x x x x x x x x x x x x3 2
1 2 3 1 2 2 3 3 1 1 2 3( ) ( ) 0é ù- + + + + + - =ë û
– x x x1 2 3, , lập thành cấp số nhân Û x x x2
1 3 2= Þ
d
x
a
3
2 = - là 1 nghiệm của (1).
– Thế
d
x
a
3
2 = - vào (1) để suy ra điều kiện cần tìm.
Chú ý: Đây chỉ là điều kiện cần nên phải thử lại kết quả tìm được.
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 34
Câu 1. Cho hàm số y x mx3
2= + + có đồ thị (Cm)
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = –3.
2) Tìm m để đồ thị (Cm) cắt trục hoành tại một điểm duy nhất.
· PT hoành độ giao điểm của (Cm) với trục hoành: x mx3
2 0+ + = m x x
x
2 2
( 0)Û = - - ¹
Xét hàm số:
x
f x x f x x
x x x
3
2
2 2
2 2 2 2
( ) '( ) 2
- +
= - - Þ = - + =
Ta có bảng biến thiên:
f x( )¢
f x( )
-¥ +¥
-¥
+¥
-¥ -¥
x
Đồ thị (Cm) cắt trục hoành tại một điểm duy nhất m 3Û > - .
Câu 2. Cho hàm số y f x x mx m3 2
( ) 2= = - + (Cm) ( m là tham số).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 3.
2) Tìm m để đồ thị (Cm) cắt trục hoành tại một điểm duy nhất.
· Ta có: y x mx x x m2
3 2 (3 2 )¢ = - = -
+ Khi m = 0 thì y x2
3 0¢ = ³ Þ (1) đồng biến trên R Þ thoả yêu cầu bài toán.
+ Khi m 0¹ thì (1) có 2 cực trị
m
x x1 2
2
0 ,
3
= = . Do đó đồ thị cắt Ox tại duy nhất 1 điểm khi
( )f x f x1 2( ). 0>
m m
m m m
3 2
24 2
2 2 0 4 1 0
27 27
æ ö æ ö
Û - > Û - >ç ÷ ç ÷
è ø è ø
m
m
0
3 6 3 6
2 2
ì ¹
ï
Û í
- < <ïî
Kết luận: khi m
3 6 3 6
;
2 2
æ ö
Î -ç ÷
è ø
thì đồ thị (Cm) cắt Ox tại duy nhất một điểm.
Câu hỏi tương tự:
a) y x m x m x3 2 2
3( 1) 3( 1) 1= + + + + + ĐS: m RÎ .
Câu 3. Cho hàm số y x m x mx3 2
2 3( 1) 6 2= - + + - có đồ thị (Cm)
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1.
2) Tìm m để đồ thị (Cm) cắt trục hoành tại một điểm duy nhất.
· y x m x m2
6 6( 1) 6¢ = - + + ; y m m m2 2
' 9( 1) 36 9( 1)D¢ = + - = - .
+ Nếu m 1= thì y x0,¢ ³ " Þ hàm số đồng biến trên R Þ đồ thị cắt trục hoành tại 1 điểm
duy nhất Þ m 1= thoả mãn YCBT.
+ Nếu m 1¹ thì hàm số có các điểm cực trị x x1 2, ( x x1 2, là các nghiệm của PT y 0¢ = )
Þ x x m x x m1 2 1 21;+ = + = .
Lấy y chia cho y¢ ta được:
x m
y y m x m m21
( 1) 2 ( 1)
3 6
æ ö+
¢= - - - - + +ç ÷
è ø
.
Þ PT đường thẳng đi qua 2 điểm cực trị là: y m x m m2
( 1) 2 ( 1)= - - - + +
Đồ thị hàm số cắt trục hoành tại 1 điểm duy nhất Û CÑ CTy y. 0>
Û ( ) ( )m x m m m x m m2 2
1 2( 1) 2 ( 1) . ( 1) 2 ( 1) 0- - - + + - - - + + >
Û m m m2 2
( 1) ( 2 2) 0- - - < Û m m2
2 2 0- - < (vì m ¹ 1) Û m1 3 1 3- < < + .
Kết luận: m1 3 1 3- < < + .
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 35
Câu 4. Cho hàm số y x m x m3 2
3 2= - + có đồ thị (Cm).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1.
2) Tìm m để đồ thị (Cm) cắt trục hoành tại đúng hai điểm phân biệt.
· Để (Cm) cắt trục hoành tại đúng hai điểm phân biệt thì (Cm) phải có 2 điểm cực trị
Þ y 0¢= có 2 nghiệm phân biệt x m2 2
3 3 0Û - = có 2 nghiệm phân biệt Û m 0¹
Khi đó y x m' 0= Û = ± .
(Cm) cắt Ox tại đúng 2 điểm phân biệt Û yCĐ = 0 hoặc yCT = 0
Ta có: + y m m m m3
( ) 0 2 2 0 0- = Û + = Û = (loại)
+ y m m m m m3
( ) 0 2 2 0 0 1= Û - + = Û = Ú = ±
Vậy: m 1= ±
Câu 5. Cho hàm số y x x3 2
3 1= - + .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm m để đường thẳng (D): y ( m x m2 1) 4 1= - - - cắt đồ thị (C) tại đúng hai điểm phân
biệt.
· Phương trình hoành độ giao của (C) và (D): x x ( m x m3 2
3 2 1) 4 2 0- - - + + =
Û x x x m2
( 2)( 2 1) 0- - - - =
x
f x x x m2
2
( ) 2 1 0 (1)
é =
Û ê
= - - - =ë
(D) cắt (C) tại đúng 2 điểm phân biệt Û (1) phải có nghiệm x x1 2, thỏa mãn:
x x
x x
1 2
1 2
2
2
é ¹ =
ê = ¹ë
Û
b
a
f
0
2
2
0
(2) 0
D
D
éì =
ïêíê - ¹ïîê
êì >
íê =îë
Û
m
m
m
8 5 0
1
2
2
8 5 0
2 1 0
éì + =
ïêíê ¹ïîê
êì + >
íê - + =îë
Û
m
m
5
8
1
2
é
= -ê
ê
ê =
êë
. Vậy: m
5
8
= - ; m
1
2
= .
Câu 6. Cho hàm số y x x x3 2
6 9 6= - + - có đồ thị là (C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Định m để đường thẳng d y mx m( ): 2 4= - - cắt đồ thị (C) tại ba điểm phân biệt.
· PT hoành độ giao điểm của (C) và (d): x x x mx m3 2
6 9 6 2 4- + - = - -
Û x x x m2
( 2)( 4 1 ) 0- - + - = Û
x
g x x x m2
2
( ) 4 1 0
é =
ê
= - + - =ë
(d) cắt (C) tại ba điểm phân biệt Û PT g x( ) 0= có 2 nghiệm phân biệt khác 2 Û m 3> -
Câu 7. Cho hàm số y x mx m x m3 2 2 2
3 3( 1) ( 1)= - + - - - (m là tham số) (1).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m 0.=
2) Tìm các giá trị của m để đồ thị hàm số (1) cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt có hoành độ
dương.
· Đồ thị (1) cắt trục Ox tại 3 điểm phân biệt có hoành độ dương Û CÑ CT
CÑ CT
coù cöïc trò
y y
x x
a y
(1) 2
. 0
0, 0
. (0) 0
ì
ï <ï
í > >ï
<ïî
(*)
+ y x mx m2 2
3 6 3( 1)¢ = - + - + y
m m m2 2
9( 1) 9 0,D ¢
= - + = > " + CÑ
CT
x m x
y
x m x
1
0
1
é = - =¢= Û ê = + =ë
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 36
Suy ra: (*)
m
m
m
m m m m
m
2 2 2
2
1 0
1 0
3 1 2
( 1)( 3)( 2 1) 0
( 1) 0
ì - >
ï + >ï
Û Û < < +í - - - - <ï
ï- - <î
Câu 8. Cho hàm số y x mx x m3 21 2
3 3
= - - + + có đồ thị mC( ).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = –1.
2) Tìm m để mC( )cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt có tổng bình phương các hoành độ lớn
hơn 15.
· YCBT Û x mx x m3 21 2
0
3 3
- - + + = (*) có 3 nghiệm phân biệt thỏa x x x2 2 2
1 2 3 15+ + > .
Ta có: (*) x x m x m2
( 1)( (1 3 ) 2 3 ) 0Û - + - - - = Û
x
g x x m x m2
1
( ) (1 3 ) 2 3 0
é =
ê
= + - - - =ë
YCBT Û g x( ) 0= có 2 nghiệm x x1 2, phân biệt khác 1 và thỏa x x2 2
1 2 14+ > m 1Û >
Câu hỏi tương tự:
a) Với y x mx x m3 2
3 3 3 2= - - + +
Câu 9. Cho hàm số y x x x m3 2
3 9= - - + , trong đó m là tham số thực.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số đã cho khi m 0= .
2) Tìm tất cả các giá trị của tham số m để đồ thị hàm số đã cho cắt trục hoành tại 3 điểm
phân biệt có hoành độ lập thành cấp số cộng.
· Đồ thị hàm số cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt có hoành độ lập thành cấp số cộng
Û Phương trình x x x m3 2
3 9 0- - + = có 3 nghiệm phân biệt lập thành cấp số cộng
Û Phương trình x x x m3 2
3 9- - = - có 3 nghiệm phân biệt lập thành cấp số cộng
Û Đường thẳng y m= - đi qua điểm uốn của đồ thị (C) m m11 11.Û - = - Û =
Câu 10. Cho hàm số y x mx x3 2
3 9 7= - + - có đồ thị (Cm), trong đó m là tham số thực.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số đã cho khi m 0= .
2) Tìm m để (Cm) cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt có hoành độ lập thành cấp số cộng.
· Hoành độ các giao điểm là nghiệm của phương trình: x mx x3 2
3 9 7 0- + - = (1)
Gọi hoành độ các giao điểm lần lượt là x x x1 2 3; ; ta có: x x x m1 2 3 3+ + =
Để x x x1 2 3; ; lập thành cấp số cộng thì x m2 = là nghiệm của phương trình (1)
Þ m m3
2 9 7 0- + - = Û
m
m
m
1
1 15
2
1 15
2
é =
ê - +ê =
ê
ê - -
=ê
ë
. Thử lại ta có m
1 15
2
- -
= là giá trị cần tìm.
Câu hỏi tương tự:
a) y x mx m m x m m3 2 2
3 2 ( 4) 9= - + - + - . ĐS: m 1= .
Câu 11. Cho hàm số y x mx mx3 2
3= - - có đồ thị (Cm), trong đó m là tham số thực.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số đã cho khi m 1= .
2) Tìm m để (Cm) cắt đường thẳng d: y x 2= + tại 3 điểm phân biệt có hoành độ lập thành
cấp số nhân.
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 37
· Xét phương trình hoành độ giao điểm của (Cm) và d:
x mx mx x g x x mx m x3 2 3 2
3 2 ( ) 3 ( 1) 2 0- - = + Û = - - + - =
Đk cần: Giả sử (C) cắt d tại 3 điểm phân biệt có hoành độ x x x1 2 3; ; lần lượt lập thành cấp
số nhân. Khi đó ta có: g x x x x x x x1 2 3( ) ( )( )( )= - - -
Suy ra:
x x x m
x x x x x x m
x x x
1 2 3
1 2 2 3 1 3
1 2 3
3
1
2
ì + + =
ï
+ + = - -í
ï =î
Vì x x x x x2 3 3
1 3 2 2 22 2= Þ = Þ = nên ta có: m m m3
3
5
1 4 2.3
3 2 1
- - = + Û = -
+
Đk đủ: Với m
3
5
3 2 1
= -
+
, thay vào tính nghiệm thấy thỏa mãn.
Vậy: m
3
5
3 2 1
= -
+
.
Câu hỏi tương tự:
a) y x m x m x3 2
(3 1) (5 4) 8= - + + + - , d Oxº . ĐS: m 2= .
Câu 12. Cho hàm số y x x3 2
3 2= - + .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm các giá trị của tham số m để đường thẳng d y m x: ( 2) 2= - - cắt đồ thị (C) tại 3 điểm
phân biệt A(2; –2), B, D sao cho tích các hệ số góc của tiếp tuyến tại B và D với đồ thị (C)
đạt giá trị nhỏ nhất.
· PT hoành độ giao điểm của (C) và d: x x m x3 2
3 2 ( 2) 2- + = - -
Û
x
g x x x m2
2
( ) 2 0 (1)
é =
ê
= - - - =ë
.
(C) cắt d tại 3 điểm phân biệt A(2; –2), B, D Û m
m
g m
99 4 0
0
(2) 0 4
Dì = + >
Û - < ¹í = - ¹î
(*)
Với điều kiện (*), gọi x x1 2, là các nghiệm của (1) thì x x x x m1 2 1 21, 2+ = = - - .
Ta có: k y x y x x x x x2 2
1 2 1 1 2 2( ). ( ) (3 6 )(3 6 )¢ ¢= = - - = m 2
9( 1) 9 9+ - ³ - với m
9
0
4
- < ¹ .
Dấu "=" xảy ra Û m 1= - . Vậy giá trị m cần tìm là m 1= - . Khi đó kmin 9= - .
Câu 13. Cho hàm số y x x3 2
2 6 1= - + + (C)
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (C) của hàm số.
2) Tìm m để đường thẳng d y mx: 1= + cắt (C) tại 3 điểm phân biệt A(0; 1), B, C sao cho B
là trung điểm của đoạn thẳng AC.
· PT hoành độ giao điểm của (C) và d: x x mx3 2
2 6 1 1- + + = + Û
x y
x x m2
0 ( 1)
2 6 0 (1)
é = =
ê
- + =ë
d cắt (C) tại 3 điểm phân biệt A(0; 1), B, C Û (1) có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, 0¹
Û m m
m
90
; 0
0 2
D ì¢ì >
Û < ¹íí ¹ îî
. Khi đó B x mx C x mx1 1 2 2( ; 1), ( ; 1)+ + .
Vì B là trung điểm của AC nên x x2 12= (2). Mặt khác:
x x
m
x x
1 2
1 2
3
2
ì + =
ï
í
=ïî
(3)
Từ (2) và (3) suy ra m 4= .
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 38
Câu 14. Cho hàm số y x x x3 2
6 9= - + (1)
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số (1).
2) Tìm m để đường thẳng d y mx: = cắt (C) tại 3 điểm O(0; 0), A, B phân biệt. Chứng tỏ
rằng khi m thay đổi, trung điểm I của đoạn AB luôn nằm trên một đường thẳng song song
với trục tung.
· PT hoành độ giao điểm của (C) và d: x x x mx3 2
6 9- + = Û
x y
x x m2
0 ( 0)
6 9 0 (1)
é = =
ê
- + - =ë
d cắt (C) tại 3 điểm phân biệt O(0; 0), A, B Û (2) có 2 nghiệm phân biệt A Bx x, khác 0
Û m
m
0
0 9 (*)
9 0
D¢ì >
Û < ¹í - ¹î
. Vì I là trung điểm của AB nên A B
I
x x
x 3
2
+
= =
Þ I Î D: x 3= (D // Oy).
Câu 15. Cho hàm số y x mx m x m3 2
3 ( 1) 1= - + - + + (Cm).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 1= .
2) Tìm các giá trị của m để đường thẳng d y x m: 2 1= - - cắt đồ thị (Cm) tại 3 điểm phân biệt
có hoành độ lớn hơn hoặc bằng 1.
· PT hoành độ giao điểm của (Cm) và d: x mx m x m x m3 2
3 ( 1) 1 2 1- + - + + = - - (1)
Û
x
x m x m2
1
(1 3 ) 2 2 0 (2)
é =
ê
+ - - - =ë
YCBT Û (1) có 3 nghiệm phân biệt lớn hơn hoặc bằng 1 Û (2) có 2 nghiệm phân biệt lớn
hơn 1
Xét PT (2) ta có: m m m2
9 2 9 0,D = + + > " Þ (2) luôn có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, .
Do đó: (2) có 2 nghiệm phân biệt lớn hơn 1 Û x x1 21< < Û x x1 20 1 1< - < - (*)
Đặt t x 1= - . Khi đó (2) Û t m t m2
3(1 ) 5 0 (3)+ - - =
(*) Û (3) có 2 nghiệm dương phân biệt Û S m
P m
0
3( 1) 0
5 0
Dì >
ï
= - >í
ï = - >î
(vô nghiệm)
Kết luận: không có giá trị m thoả YCBT.
Câu 16. Cho hàm số y x x3
3 2= - + .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Viết phương trình đường thẳng d cắt đồ thị (C) tại 3 điểm phân biệt A, B, C sao cho
Ax 2= và BC 2 2= .
· Với Ax 2= Þ Ay 4= . PT đường thẳng d đia qua A(2; 4) có dạng: y k x( 2) 4= - + .
PT hoành độ giao điểm của (C) và d: x x k x3
3 2 ( 2) 4- + = - + Û
x
g x x x k2
2
( ) 2 1 0
é =
ê
= + - + =ë
d cắt (C) tại 3 điểm phân biệt Û k
g k
0 0
(2) 0 9
D¢ì ì> >
Ûí í¹ ¹î î
. Khi đó toạ độ của B x y C x y1 1 2 2( ; ), ( ; )
thoả hệ phương trình: x x k
y kx k
2
2 1 0 (1)
2 4 (2)
ì + - + =
í
= - +î
Ta có: (1) Þ x x k1 2 2- = ; (2) Þ y y k x x k k1 2 1 2( ) 2- = - =
BC = 2 2 Û k k3
4 4 2 2+ = Û k k k3
4 4 8 0 1+ - = Û = . Vậy d y x: 2= + .
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 39
Câu 17. Cho hàm số y x mx3 2
4 6 1= - + (C) (m là tham số).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m 1= .
2) Tìm các giá trị của m để đường thẳng d y x: 1= - + cắt đồ thị (C) tại 3 điểm A(0; 1), B, C
phân biệt sao cho B, C đối xứng nhau qua đường phân giác thứ nhất.
· PT hoành độ giao điểm của (C) và d: x mx x3 2
4 6 1 1- + = - + Û
x
x mx2
0
4 6 1 0 (1)
é =
ê
- + =ë
d cắt (C) tại 3 điểm phân biệt A(0; 1), B, C Û (1) có 2 nghiệm phân biệt khác 0
Û
m
m
2
3
2
3
é
< -ê
ê
ê >
êë
(*). Khi đó giả sử B x x C x x1 1 2 2( ; 1), ( ; 1)- + - + .
B, C đối xứng nhau qua đường thẳng y x= Û
x y
y x
1 2
1 2
ì =
í =î
Û
x x
x x
1 2
2 1
1
1
ì = - +
í = - +î
Û x x1 2 1+ =
Û m m
3 2
1
2 3
= Û = (không thoả (*)). Vậy không có giá trị m thoả YCBT.
Câu 18. Cho hàm số y x mx m x3 2
2 ( 3) 4= + + + + có đồ thị là (Cm) (m là tham số).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C1) của hàm số trên khi m = 1.
2) Cho đường thẳng (d): y x 4= + và điểm K(1; 3). Tìm các giá trị của m để (d) cắt (Cm) tại
ba điểm phân biệt A(0; 4), B, C sao cho tam giác KBC có diện tích bằng 8 2 .
· Phương trình hoành độ giao điểm của (Cm) và d là: x mx m x x3 2
2 ( 3) 4 4+ + + + = +
x y
g x x mx m2
0 ( 4)
( ) 2 2 0 (1)
é = =
Û ê
= + + + =ë
(d) cắt (Cm) tại ba điểm phân biệt A(0; 4), B, C Û (1) có 2 nghiệm phân biệt khác 0.
m mm m
mg m
/ 2 1 22 0
2(0) 2 0
Dì ì < - Ú >= - - >Û Ûí í ¹ -= + ¹ îî
(*)
Khi đó: B C B Cx x m x x m2 ; . 2+ = - = + . Mặt khác: d K d
1 3 4
( , ) 2
2
- +
= = . Do đó:
KBCS BC d K d BC BC21
8 2 . ( , ) 8 2 16 256
2D = Û = Û = Û =
B C B Cx x y y2 2
( ) ( ) 256Û - + - = B C B Cx x x x2 2
( ) (( 4) ( 4)) 256Û - + + - + =
B C B C B Cx x x x x x2 2
2( ) 256 ( ) 4 128Û - = Û + - =
m m m m m2 2 1 137
4 4( 2) 128 34 0
2
±
Û - + = Û - - = Û = (thỏa (*)). Vậy m
1 137
2
±
= .
Câu hỏi tương tự:
a) y x mx m x3 2
2 3( 1) 2= + + - + , d y x: 2= - + , K A S(3;1), (0;2), 2 2= . ĐS: m m0, 3= =
Câu 19. Cho hàm số y x x3 2
3 4= - + có đồ thị là (C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Gọi kd là đường thẳng đi qua điểm A( 1;0)- với hệ số góc k k( )Ρ . Tìm k để đường
thẳng kd cắt đồ thị (C) tại ba điểm phân biệt A, B, C và 2 giao điểm B, C cùng với gốc toạ
độ O tạo thành một tam giác có diện tích bằng 1.
· Ta có: kd y kx k: = + Û kx y k 0- + =
PT hoành độ giao điểm của (Cm) và d là:
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 40
x x kx k x x k x3 2 2
3 4 ( 1) ( 2) 0 1é ù- + = + Û + - - = Û = -ë û hoặc x k2
( 2)- =
kd cắt (C) tại 3 điểm phân biệt k
k
0
9
ì >
Û í ¹î
(*)
Khi đó các giao điểm là ( ) ( )A B k k k k C k k k k( 1;0), 2 ;3 , 2 ;3- - - + + .
k
k
BC k k d O BC d O d
k
2
2
2 1 , ( , ) ( , )
1
= + = =
+
OBC
k
S k k k k k k
k
2 3
2
1
. .2 . 1 1 1 1 1
2 1
D = + = Û = Û = Û =
+
(thoả (*))
Câu hỏi tương tự:
a) OBCy x x A S3 2
3 4; ( 1;0), 8= - + - = . ĐS: k 4= .
Câu 20. Cho hàm số y m x mx m x3 2
(2 ) 6 9(2 ) 2= - - + - - (Cm) (m là tham số).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1.
2) Tìm m để đường thẳng d y: 2= - cắt (Cm) tại ba điểm phân biệt A(0; 2)- , B và C sao cho
diện tích tam giác OBC bằng 13 .
· Phương trình hoành độ giao điểm là: m x mx m x3 2
(2 ) 6 9(2 ) 2 2- - + - - = - (1)
x
m x mx m2
0
(2 ) 6 9(2 ) 0 (2)
é =
Û ê
- - + - =ë
d cắt (C) tại 3 điểm phân biệt A(0; –2), B, C Û (2) có 2 nghiệm phân biệt khác 0
Û mm m
mm
2 2 19 9(2 ) 0
22 0
Dì ì >= - - > Ûí í ¹- ¹ îî
(*). Giả sử B CB x C x( ; 2), ( ; 2)- - B Cx x( )¹ .
Khi đó: B C
B C
m
x x
m
x x
6
2
9
ì
ï + =
í -
ï =î
. Ta có: OBCS d O BC BC
1
( , ). 13
2D = =
( )B C B CBC x x x x
2
13 4 13Þ = Û + - = Û
m m
m m
2 146
36 13 132 14
éæ ö =ê- = Ûç ÷ ê-è ø =ë
(thoả (*)).
Câu 21. Cho hàm số y x x3 2
3 2= - + có đồ thị là (C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Gọi E là tâm đối xứng của đồ thị (C). Viết phương trình đường thẳng qua E và cắt (C) tại
ba điểm E, A, B phân biệt sao cho diện tích tam giác OAB bằng 2 .
· Ta có: E(1; 0). PT đường thẳng D qua E có dạng y k x( 1)= - .
PT hoành độ giao điểm của (C) và D: x x x k2
( 1)( 2 2 ) 0- - - - =
D cắt (C) tại 3 điểm phân biệt Û x x k2
2 2 0- - - = có 2 nghiệm phân biệt khác 1 Û k 3> -
OABS d O AB k k
1
( , ). 3
2D = D = + Þ k k 3 2+ = Û
k
k
1
1 3
é = -
ê = - ±ë
Vậy có 3 đường thẳng thoả YCBT: ( )y x y x1; 1 3 ( 1)= - + = - ± - .
Câu 22. Cho hàm số y x x mx3 2
3 1= + + + (m là tham số) (1)
1) Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số khi m = 3.
2) Tìm m để đường thẳng d: 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 B và C vuông góc với nhau.
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 41
· PT hoành độ giao điểm của (1) và d: x x mx x x x m3 2 2
3 1 1 ( 3 ) 0+ + + = Û + + =
d cắt (1) tại 3 điểm phân biệt A(0; 1), B, C Û m m
9
, 0
4
< ¹
Khi đó: B Cx x, là các nghiệm của PT: x x m2
3 0+ + = Þ B C B Cx x x x m3; .+ = - =
Hệ số góc của tiếp tuyến tại B là B Bk x x m2
1 3 6= + + và tại C là C Ck x x m2
2 3 6= + +
Tiếp tuyến của (C) tại B và C vuông góc với nhau Û k k1 2. 1= - Û m m2
4 9 1 0- + =
Û m m
9 65 9 65
8 8
- +
= Ú =
Câu 23. Cho hàm số y x x3
3 1= - + có đồ thị (C) và đường thẳng (d): y mx m 3= + + .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm m để (d) cắt (C) tại M(–1; 3), N, P sao cho tiếp tuyến của (C) tại N và P vuông góc
với nhau.
· Phương trình hoành độ giao điểm của (C) và (d): x -(m x m3
3) 2 0+ - - =
Û x x x m2
( 1)( 2) 0+ - - - = Û
x y
g x x x m2
1( 3)
( ) 2 0
é = - =
ê
= - - - =ë
d cắt (1) tại 3 điểm phân biệt M(–1; 3), N, P Û m m
9
, 0
4
> - ¹
Khi đó: N Px x, là các nghiệm của PT: x x m2
2 0- - - = Þ N P N Px x x x m1; . 2+ = = - -
Hệ số góc của tiếp tuyến tại N là Nk x2
1 3 3= - và tại P là Pk x2
2 3 3= -
Tiếp tuyến của (C) tại N và P vuông góc với nhau Û k k1 2. 1= - Û m m2
9 18 1 0+ + =
Û m m
3 2 2 3 2 2
3 3
- + - -
= Ú =
Câu 24. Cho hàm số y x x3 2
3 4= - + (C)
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Gọi (d) là đường thẳng đi qua điểm A(2; 0) có hệ số góc k. Tìm k để (d) cắt (C) tại ba
điểm phân biệt A, M, N sao cho hai tiếp tuyến của (C) tại M và N vuông góc với nhau.
· PT đường thẳng (d): y k x( 2)= -
+ PT hoành độ giao điểm của (C) và (d): x x k x3 2
3 4 ( 2)- + = -
Û x x x k2
( 2)( 2 ) 0- - - - = Û Ax x
g x x x k2
2
( ) 2 0
é = =
ê
= - - - =ë
+ (d) cắt (C) tại 3 điểm phân biệt A, M, N Û PT g x( ) 0= có 2 nghiệm phân biệt, khác 2
Û k
f
90
0
(2) 0 4
ìD >
Û - < ¹í ¹î
(*)
+ Theo định lí Viet ta có: M N
M N
x x
x x k
1
2
ì + =
í = - -î
+ Các tiếp tuyến tại M và N vuông góc với nhau Û M Ny x y x( ). ( ) 1¢ ¢ = -
Û M M N Nx x x x2 2
(3 6 )(3 6 ) 1- - = - Û k k2
9 18 1 0+ + = k
3 2 2
3
- ±
Û = (thoả (*))
Câu 25. Cho hàm số y x x3
3= - (C)
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 42
2) Chứng minh rằng khi m thay đổi, đường thẳng (d): y m x( 1) 2= + + luôn cắt đồ thị (C) tại
một điểm M cố định và xác định các giá trị của m để (d) cắt (C) tại 3 điểm phân biệt M, N, P
sao cho tiếp tuyến của (C) tại N và P vuông góc với nhau.
· PT hoành độ giao điểm x x x m2
( 1)( 2 ) 0+ - - - = (1) Û
x
x x m2
1 0
2 0 (2)
é + =
ê
- - - =ë
(1) luôn có 1 nghiệm x 1= - ( y 2= ) Þ (d) luôn cắt (C) tại điểm M(–1; 2).
(d) cắt (C) tại 3 điểm phân biệt Û (2) có 2 nghiệm phân biệt, khác –1
Û m m
9
; 0
4
> - ¹ (*)
Tiếp tuyến tại N, P vuông góc Û '( ). '( ) 1N Py x y x = - Û m
3 2 2
3
- ±
= (thoả (*))
Câu 26. Cho hàm số y x x x3 21 8
3
3 3
= - - + .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Lập phương trình đường thẳng d song song với trục hoành và cắt đồ thị (C) tại hai điểm
phân biệt A, B sao cho tam giác OAB cân tại O (O là gốc toạ độ).
· Giả sử phương trình đường thẳng d: y = m.
PT hoành độ giao điểm của (C) và d: x x x m3 21 8
3
3 3
- - + = Û x x x m3 2
3 9 8 3 0- - + - = (1)
Để d cắt (C) tại 2 điểm phân biệt A, B sao cho DOAB cân tại O thì (1) phải có 2 nghiệm
x x x1 2 1, = - ( x x1 1,– là hoành độ của A, B) Þ x1, x2 là các nghiệm của phương trình:
x x x x2 2
1 2( )( ) 0- - = Û x x x x x x x3 2 2 2
2 1 1 2 0- - + = (2)
Đồng nhất (1) và (2) ta được:
x
x
x x m
2
2
1
2
1 2
3
9
8 3
ì =
ï
=í
ï = -î
Û
x
x
m
1
2
3
3
19
3
ì = ±
ïï =
í
ï = -
ïî
. Kết luận: d: y
19
3
= - .
Câu 27. Cho hàm số y x x x3 2
5 3 9= - + + (1).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số (1).
2) Gọi D là đường thẳng đi qua A( 1;0)- và có hệ số góc k . Tìm k để D cắt đồ thị (C) tại ba
điểm phân biệt A B C, , sao cho tam giác OBC có trọng tâm G(2;2) (O là gốc toạ độ).
· PT đường thẳng D: y k x( 1)= + . PT hoành độ giao điểm của (C) và D:
x x x k x3 2
5 3 9 ( 1)- + + = + Û
x
x k2
1
( 3)
é = -
ê
- =ë
D cắt (C) tại ba điểm phân biệt x k2
( 3)Û - = có hai nghiệm phân biệt khác 1- Û k
k
0
16
ì >
í ¹î
Khi đó toạ độ các giao điểm là: A( 1;0)- , ( )( )B k k k3 ; 4+ + , ( )( )C k k k3 ; 4- - .
Do đó tọa độ trọng tâm OBC :D
G
G
x
k
y
2
8
2
3
ì =
ï
í
= =ïî
Û k
3
4
= (thoả điều kiện).
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 43
Dạng 2: Sự tương giao của đồ thị hàm số trùng phương: y f x ax bx c a4 2
( ) ( 0)= = + + ¹
A. Kiến thức cơ bản
Số giao điểm của (C): y ax bx c4 2
= + + với trục Ox = số nghiệm của ax bx c4 2
0+ + = (1)
t x t
ax bx c
at bt c
2
4 2
2
, 0
0 (1)
0 (2)
ìï = ³
+ + = Û í
+ + =ïî
Để xác định số nghiệm của (1) ta dựa vào số nghiệm của (2) và dấu của chúng.
· (1) vô nghiệm Û
voâ nghieäm
coù nghieäm keùp aâm
coù nghieäm aâm
(2)
(2)
(2) 2
é
ê
ê
ë
· (1) có 1 nghiệm Û coù nghieäm keùp baèng
coù nghieäm baèng nghieäm coøn laïi aâm
(2) 0
(2) 1 0,
é
ê
ë
· (1) có 2 nghiệm Û coù nghieäm keùp döông
coù nghieäm döông vaø nghieäm aâm
(2)
(2) 1 1
é
ê
ë
· (1) có 3 nghiệm Û coù nghieäm baèng nghieäm coøn laïi döông(2) 1 0,
· (1) có 4 nghiệm Û coù nghieäm döông phaân bieät(2) 2
B. Một số dạng câu hỏi thường gặp
1. Tìm điều kiện để đồ thị (C) cắt trục hoành tại k điểm phân biệt.
Dựa vào các trường hợp nêu trên.
2. Tìm điều kiện để đồ thị (C) cắt trục hoành tại 4 điểm phân biệt có hoành độ lập
thành một cấp số cộng.
Û ax bx c4 2
0+ + = (1) có 4 nghiệm phân biệt.
Û at bt c t x2 2
0 ( )+ + = = (2) có 2 nghiệm dương phân biệt t t1 2, (giả sử t t1 2< )
– Khi đó các nghiệm của (1) là: t t t t2 1 1 2; ; ;- - .
– Vì t t t t2 1 1 2; ; ;- - lập thành cấp số cộng nên ( )t t t t t t2 1 1 1 2 19- = - - Û = .
– Giải điều kiện:
b
t t
a
c
t t
a
t t
1 2
1 2
1 29
ì
+ = -ï
ï
í =ï
ï =î
.
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 44
Câu 28. Cho hàm số y x mx m4 2
1= - + - có đồ thị là ( )mC
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m 8= .
2) Định m để đồ thị ( )mC cắt trục hoành tại bốn điểm phân biệt.
· PT hoành độ giao điểm của (Cm) với trục hoành: x mx m4 2
1 0- + - = (1)
Đặt t x t2
, 0= ³ . Khi đó: (1) Û t mt m2
1 0- + - = (2) Û t
t m
1
1
é =
ê = -ë
YCBT Û (1) có 4 nghiệm phân biệt Û (2) có 2 nghiệm dương phân biệt Û m0 1 1< - ¹
Û m
m
1
2
ì >
í ¹î
Câu 29. Cho hàm số y x m x m4 2
2( 1) 2 1= - + + + có đồ thị là ( )mC .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số đã cho khi m 0= .
2) Định m để đồ thị ( )mC cắt trục hoành tại 4 điểm phân biệt có hoành độ lập thành cấp số
cộng.
· Xét phương trình hoành độ giao điểm: x m x m4 2
2( 1) 2 1 0- + + + = (1)
Đặt t x t2
, 0= ³ thì (1) trở thành: f t t m t m2
( ) 2( 1) 2 1 0= - + + + = .
Để (Cm) cắt Ox tại 4 điểm phân biệt thì f t( ) 0= phải có 2 nghiệm dương phân biệt
( )
m
mS m
mP m
2
' 0 1
2 1 0 2
02 1 0
Dì = > ì
ï ï > -Û = + > Ûí í
ï ï ¹= + > îî
(*)
Với (*), gọi t t1 2< là 2 nghiệm của f t( ) 0= , khi đó hoành độ giao điểm của (Cm) với Ox lần
lượt là: x t x t x t x t1 2 2 1 3 1 4 2; ; ;= - = - = =
x x x x1 2 3 4, , , lập thành cấp số cộng x x x x x x t t2 1 3 2 4 3 2 19Û - = - = - Û =
( ) ( )
m
m m
m m m m m m
m m m
4
5 4 4
1 9 1 5 4 1 4
5 4 4
9
é =
é = + êÛ + + = + - Û = + Û Ûê- = + = -êë
ë
(thoả (*))
Vậy m
4
4;
9
ì ü
= -í ý
î þ
Câu hỏi tương tự:
a) Với y x m x m4 2
2( 2) 2 3= - + + - - ĐS: m m
13
3,
9
= = - .
Câu 30. Cho hàm số y x m x m4 2
(3 2) 3= - + + có đồ thị là (Cm), m là tham số.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 0.
2) Tìm m để đường thẳng y 1= - cắt đồ thị (Cm) tại 4 điểm phân biệt đều có hoành độ nhỏ
hơn 2.
· Phương trình hoành độ giao điểm của (Cm) và đường thẳng y 1= - :
x m x m4 2
(3 2) 3 1- + + = - Û x m x m4 2
(3 2) 3 1 0- + + + = Û
x
x m2
1
3 1 (*)
é = ±
ê
= +ë
Đường thẳng y 1= - cắt (Cm) tại 4 điểm phân biệt có hoành độ nhỏ hơn 2 khi và chỉ khi
phương trình (*) có hai nghiệm phân biệt khác ±1 và nhỏ hơn 2
Û
m
m
0 3 1 4
3 1 1
ì < + <ï
í
+ ¹ïî
Û m m
1
1; 0
3
ì
- < < ¹í
î
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 45
Câu 31. Cho hàm số y x m x m4 2
2( 1) 2 1= - + + + có đồ thị là (Cm), m là tham số.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 0.
2) Tìm m để đồ thị (Cm) cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt đều có hoành độ nhỏ hơn 3 .
· Xét phương trình hoành độ giao điểm: x m x m4 2
2( 1) 2 1 0- + + + = (1)
Đặt t x t2
, 0= ³ thì (1) trở thành: f t t m t m2
( ) 2( 1) 2 1 0= - + + + = .
(Cm) cắt Ox tại 3 điểm phân biệt có hoành độ nhỏ hơn 3
( )f tÛ có 2 nghiệm phân biệt t t1 2, sao cho:
t t
t t
1 2
1 2
0 3
0 3
é = < <
ê < < £ë
mm
f mf m hoaëc m m
S mS m
P m
2
2 00
1(3) 4 4 0(0) 2 1 0 1
22( 1) 02( 1) 3
2 1 0
DD
ì ¢ = >ì ¢ = > ïï ï = - £Û = + = Û = - Ú ³í í
= + >ï ï= + <
î = + >ïî
Vậy: m m
1
1
2
= - Ú ³ .
Câu 32. Cho hàm số y x m x m m4 2 2 4
2 2= - + + (Cm), với m là tham số.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 1= ..
2) Chứng minh đồ thị (Cm) luôn cắt trục Ox tại ít nhất hai điểm phân biệt, với mọi m 0< .
· PT hoành độ giao điểm của (Cm) với trục Ox: x m x m m4 2 2 4
2 2 0- + + = (1)
Đặt t x t2
( 0)= ³ , (1) trở thành : t m t m m2 2 4
2 2 0- + + = (2)
Ta có : m' 2 0D = - > và S m2
2 0= > với mọi m 0> . Nên (2) có nghiệm dương
Þ (1) có ít nhất 2 nghiệm phân biệt Þ đồ thị hàm số (1) luôn cắt trục Ox tại ít nhất hai
điểm phân biệt.
Câu 33. Cho hàm số y x m x4 2 2
2 1= + + (m là tham số) (1)
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1.
2) Chứng minh rằng đường thẳng y x 1= + luôn cắt đồ thị hàm số (1) tại hai điểm phân biệt
với mọi giá trị của m.
· Xét PT hoành độ giao điểm:
x m x x4 2 2
2 1 1+ + = + Û ( )x x m x3 2
2 1 0+ - = Û
x
g x x m x3 2
0
( ) 2 1 0 (*)
é =
ê
= + - =ë
Ta có: g x x m2 2
( ) 3 2 0¢ = + ³ (với mọi x và mọi m ) Þ Hàm số g(x) luôn đồng biến với mọi
giá trị của m.
Mặt khác g(0) = –1 ¹ 0. Do đó phương trình (*) có nghiệm duy nhất khác 0.
Vậy đường thẳng y x 1= + luôn cắt đồ thị hàm số (1) tại hai điểm phân biệt với mọi giá trị
của m.
Câu 34. Cho hàm số y x m x m4 2 2 2
( 2) 1= - + + + (Cm).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 2= .
2) Tìm các giá trị của m để (Cm) cắt trục hoành tại 4 điểm phân biệt sao cho hình phẳng giới
hạn bởi (Cm) với trục hoành phần phía trên trục hoành có diện tích bằng
96
15
.
· PT hoành độ giao điểm của (Cm) với trục Ox: x m x m4 2 2 2
( 2) 1 0- + + + = Û
x
x m2
1
1
é = ±
ê
= ± +êë
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 46
Þ (Cm) cắt trục Ox tại 4 điểm phân biệt Û m ¹ 0 (*).
Khi đó: diện tích hình phẳng giới hạn bởi (Cm) với trục hoành phần phía trên trục hoành
là: S x m x m dx
1
4 2 2 2
1
( ( 2) 1)
-
= - + + +ò Û
m2
20 16 96
15 15
+
= Û m 2= ± (thoả (*)).
Câu 35. Cho hàm số y x x m4 2
4= - + (Cm).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 2= .
2) Tìm các giá trị của m để (Cm) cắt trục hoành tại 4 điểm phân biệt sao cho hình phẳng giới
hạn bởi (Cm) với trục hoành có diện tích phần phía trên trục hoành bằng diện tích phần dưới
trục hoành.
· PT hoành độ giao điểm của (Cm) với trục hoành: x x m4 2
4 0- + = (1)
Û t x t
t t m
2
2
, 0
4 0 (2)
ìï = ³
í
- + =ïî
(Cm) cắt Ox tại 4 điểm phân biệt Û (1) có 4 nghiệm phân biệt Û (2) có 2 nghiệm dương
phân biệt Û
m
S m
P m
4 0
4 0 0 4
0
D¢ì = - >
ï
= > Û < <í
ï = >î
(*).
Giả sử (2) có nghiệm t t t t1 2 1 2, (0 )< < . Khi đó (1) có 4 nghiệm phân biệt theo thứ tự tăng dần
là: x t x t x t x t1 2 2 1 3 1 4 2; ; ;= - = - = = . Do tính đối xứng của (Cm) nên ta có:
x x
x
x x m dx x x m dx
3 4
3
4 2 4 2
0
( 4 ) ( 4 )- + = - + -ò ò Û
xx
mx x x m
45
4 234
4 4 4
4
0 3 20 15 0
5 3
- + = Û - + =
Suy ra x4 là nghiệm của hệ:
x x m
x x m
4 2
4 4
4 2
4 4
4 0 (3)
3 20 15 0 (4)
ì - + =ï
í
- + =ïî
Û
m
m
0
20
9
é =
ê
=ê
ë
.
Đối chiếu điều kiện (*) ta suy ra m
20
9
= .
Câu 36. Cho hàm số y x m x m4 2
2( 1) 2 1= - + + + (Cm).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 1= .
2) Tìm các giá trị của m để (Cm) cắt trục hoành tại 4 điểm phân biệt A, B, C, D có hoành độ
lần lượt là x x x x1 2 3 4, , , ( x x x x1 2 3 4< < < ) sao cho tam giác ACK có diện tích S 4= , biết
K(3; 2)- .
· PT hoành độ giao điểm của (Cm) với trục hoành: x m x m4 2
2( 1) 2 1 0- + + + = (1) .
Đặt t x t2
, 0= ³ . (1) trở thành: t m t m2
2( 1) 2 1 0- + + + = (2)
(Cm) cắt Ox tại 4 điểm phân biệt Û (2) có 2 nghiệm dương phân biệt
Û
m m
S m
P m
2
( 1) (2 1) 0
2( 1) 0
2 1 0
Dì ¢ = + - + >ï
í = + >
ï = + >î
Û m
m
1
2
0
ì
ï > -
í
ï ¹î
Khi đó (Cm) cắt Ox tại 4 điểm phân biệt có hoành độ theo thứ tự là: t t t t1 2 2 1; ; ;- - , với
t t1 2> .
Ta có: ACKS AC d K AC
1
. ( , )
2
= (3), với Kd K AC y( , ) 2= = .
Khi đó: (3) Û t t1 2 4+ = Û t t t t1 2 1 22 16+ + = Û m m2( 1) 2 2 1 16+ + + = Û m 4= .
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 47
Dạng 3: Sự tương giao của đồ thị hàm số:
ax b
y f x
cx d
( )
+
= =
+
Câu 37. Cho hàm số
x
y
x
2 1
2
+
=
+
có đồ thị là (C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Chứng minh rằng đường thẳng d: y x m= - + luôn cắt đồ thị (C) tại hai điểm phân biệt A,
B. Tìm m để đoạn AB có độ dài nhỏ nhất.
· PT hoành độ giao điểm của (C) và d:
x
x m
x
2 1
2
+
= - +
+
Û
x
f x x m x m2
2
( ) (4 ) 1 2 0 (1)
ì ¹ -
í
= + - + - =î
Do (1) có m2
12 0D = + > và f m m m2
( 2) ( 2) (4 ).( 2) 1 2 3 0,- = - + - - + - = - ¹ "
nên đường thẳng d luôn luôn cắt đồ thị (C ) tại hai điểm phân biệt A, B.
Ta có: A A B By m x y m x;= - = - nên B A B AAB x x y y m2 2 2 2
( ) ( ) 2( 12)= - + - = +
Suy ra AB ngắn nhất Û AB2
nhỏ nhất Û m 0= . Khi đó: AB 24= .
Câu hỏi tương tự:
a)
x
y
x
2
1
-
=
-
ĐS: m 2= b)
x
y
x
1
2
-
= ĐS: m
1
2
=
Câu 38. Cho hàm số
x
y
x
3
1
-
=
+
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Viết phương trình đường thẳng d qua điểm I( 1;1)- và cắt đồ thị (C) tại hai điểm M, N
sao cho I là trung điểm của đoạn MN.
· Phương trình đường thẳng d y k x: ( 1) 1= + +
d cắt (C) tại 2 điểm phân biệt M, N
x
kx k
x
3
1
1
-
Û = + +
+
có 2 nghiệm phân biệt khác 1- .
Û f x kx kx k2
( ) 2 4 0= + + + = có 2 nghiệm phân biệt khác 1- Û
k
k k
f
0
4 0 0
( 1) 4 0
D
ì ¹
ï
= - > Û <í
ï - = ¹î
Mặt khác: M N Ix x x2 2+ = - = Û I là trung điểm MN với k 0" < .
Kết luận: Phương trình đường thẳng cần tìm là y kx k 1= + + với k 0< .
Câu 39. Cho hàm số
x
y
x
2 4
1
+
=
-
(C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Gọi (d) là đường thẳng qua A(1; 1) và có hệ số góc k. Tìm k để (d) cắt (C) tại hai điểm M,
N sao cho MN 3 10= .
· Phương trình đường thẳng d y k x( ): ( 1) 1.= - +
Bài toán trở thành: Tìm k để hệ phương trình sau có hai nghiệm x y x y1 1 2 2( ; ), ( ; ) phân biệt
sao cho ( ) ( )x x y y
2 2
2 1 2 1 90- + - = (a)
x
k x
x
y k x
2 4
( 1) 1
1
( 1) 1
ì +
= - +ï
- +í
ï = - +î
(I). Ta có:
kx k x k
I
y k x
2
(2 3) 3 0
( )
( 1) 1
ìï - - + + =
Û í
= - +ïî
(I) có 2 nghiệm phân biệt Û kx k x k b2
(2 3) 3 0 ( )- - + + = có 2 nghiệm phân biệt.
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 48
Û k k
3
0, .
8
¹ <
Ta biến đổi (a) trở thành: ( ) ( )k x x k x x x x
2 22 2
2 1 2 1 2 1(1 ) 90 (1 ) 4 90é ù+ - = Û + + - =ê úë û (c)
Theo định lí Viet cho (b) ta có:
k k
x x x x
k k1 2 1 2
2 3 3
, ,
- +
+ = = thế vào (c) ta có phương
trình: k k k k k k3 2 2
8 27 8 3 0 ( 3)(8 3 1) 0+ + - = Û + + - =
k k k
3 41 3 41
3; ;
16 16
- + - -
Û = - = = .
Kết luận: Vậy có 3 giá trị của k thoả mãn như trên.
Câu 40. Cho hàm số
x
y
x
2 2
1
-
=
+
(C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm m để đường thẳng (d): y x m2= + cắt (C) tại hai điểm phân biệt A, B sao cho
AB 5= .
· PT hoành độ giao điểm:
x
x m
x
2 2
2
1
-
= +
+
Û x mx m x2
2 2 0 ( 1)+ + + = ¹ - (1)
d cắt (C) tại 2 điểm phân biệt A, B Û (1) có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, khác –1
Û m m2
8 16 0- - > (2)
Khi đó ta có:
m
x x
m
x x
1 2
1 2
2
2
2
ì
+ = -ïï
í
+ï =
ïî
. Gọi ( ) ( )A x x m B x x m1 1 2 2;2 , ;2+ + .
AB2
= 5 Û x x x x2 2
1 2 1 2( ) 4( ) 5- + - = Û x x x x2
1 2 1 2( ) 4 1+ - = Û m m2
8 20 0- - =
Û m
m
10
2
é =
ê = -ë
(thoả (2))
Vậy: m m10; 2= = - .
Câu hỏi tương tự:
a)
x
y d y x m AB
x
2 1
, : , 2 2
2
-
= = + =
+
. ĐS: m m1; 7= - = .
Câu 41. Cho hàm số
x
y
x m
1-
=
+
(1).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m 1= .
2) Tìm các giá trị của tham số m sao cho đường thẳng (d): y x 2= + cắt đồ thị hàm số (1) tại
hai điểm A và B sao cho AB 2 2= .
· PT hoành độ giao điểm:
x mx
x
x m x m x m2
1
2
( 1) 2 1 0 (*)
ì ¹ --
= + Û í
+ + + + + =î
d cắt đồ thị hàm số (1) tại hai điểm A, B phân biệt Û (*) có hai nghiệm phân biệt khác m-
m mm m
x m mm
20 3 2 3 3 2 36 3 0
11
D ì ìì > < - Ú > +- - >Û Û Ûí í í¹ - ¹ -¹ -î îî
(**)
Khi đó gọi x x1 2, là các nghiệm của (*), ta có
x x m
x x m
1 2
1 2
( 1)
. 2 1
ì + = - +
í = +î
Các giao điểm của d và đồ thị hàm số (1) là A x x B x x1 1 2 2( ; 2), ( ; 2)+ + .
Suy ra AB x x x x x x m m2 2 2 2
1 2 1 2 1 22( ) 2 ( ) 4 2( 6 3)é ù= - = + - = - -
ë û
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 49
Theo giả thiết ta được m
m m m m
m
2 2 1
2( 6 3) 8 6 7 0
7
é = -
- - = Û - - = Û ê =ë
Kết hợp với điều kiện (**) ta được m 7= là giá trị cần tìm.
Câu 42. Cho hàm số
x
y
x
2 1
1
+
=
+
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm các giá trị của tham số k sao cho đường thẳng (d): y kx k2 1= + + cắt đồ thị (C) tại hai
điểm phân biệt A và B sao cho các khoảng cách từ A và B đến trục hoành là bằng nhau.
· PT hoành độ giao điểm:
xx
kx k
x kx k x k2
12 1
2 1
1 (3 1) 2 0 (*)
ì ¹ -+
= + + Û í
+ + - + =î
d cắt (C) tại hai điểm phân biệt A và B Û (*) có 2 nghiệm phân biệt Û
k
k k2
0
6 1 0D
ì ¹
í
= - + >î
Û
k
k k
0
3 2 2 3 2 3
ì ¹
í
< - Ú > +î
(**). Khi đó: A x kx k B x kx k1 1 2 2( ; 2 1), ( ; 2 1)+ + + + .
Ta có: d A Ox d B Ox( , ) ( , )= Û kx k kx k1 22 1 2 1+ + = + + Û k x x k1 2( ) 4 2 0+ + + =
Û k 3= - (thoả (**).
Câu 43. Cho hàm số
x
y
x
2
1
=
-
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm m để đường thẳng d y mx m: 2= - + cắt (C) tại hai điểm phân biệt A, B sao cho độ
dài AB ngắn nhất.
· PT hoành độ giao điểm:
x
mx m
x
2
2
1
= - +
-
Û
x
g x mx mx m2
1
( ) 2 2 0 (2)
ì ¹
í
= - + - =î
d cắt (C) tại 2 điểm phân biệt A, B Û (2) có 2 nghiệm phân biệt khác 1 Û m 0>
Khi đó: A x mx m B x mx m1 1 2 2( ; 2), ( ; 2)- + - + Þ AB m x x2 2 2
2 1(1 ) ( )= + -
Theo định lí Viet, ta có:
m
x x x x
m1 2 1 2
2
2;
-
+ = = Þ AB m
m
2 1
8 16
æ ö
= + ³ç ÷
è ø
Dấu "=" xảy ra Û m 1= . Vậy ABmin 4= khi m 1= .
Câu 44. Cho hàm
x
y
x
2
2 2
+
=
-
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm m để đường thẳng d y x m: = + cắt (C) tại hai điểm phân biệt A, B sao cho
OA OB2 2 37
2
+ = .
· PT hoành độ giao điểm của (C) và d:
x
x m
x
2
2 2
+
= +
-
x
g x x m x m2
1
( ) 2 (2 3) 2( 1) 0
ì ¹
Û í
= + - - + =î
.
Vì g m m m
g
2
4 4 25 0,
(1) 3 0
Dìï = + + > "
í
= ¹ïî
nên d luôn cắt (C) tại 2 điểm phân biệt A, B.
Gọi A x x m B x x m1 1 2 2( ; ), ( ; )+ + . Theo định lí Viet, ta có:
m
x x
x x m
1 2
1 2
2 3
2
( 1)
ì -
ï + = -
í
ï = - +î
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 50
Ta có: OA OB2 2 37
2
+ = Û m m21 37
(4 2 17)
2 2
+ + = Û m m
5
; 2
2
= - = .
Câu 45. Cho hàm
x
y
x1
=
-
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm m để đường thẳng d y mx m: 1= - - cắt (C) tại hai điểm phân biệt M, N sao cho
AM AN2 2
+ đạt giá trị nhỏ nhất, với A( 1;1)- .
· PT hoành độ giao điểm của (C) và d:
xx
mx m
x mx mx m2
1
1
1 2 1 0 (2)
ì ¹
= - - Û í
- - + + =î
d cắt (C) tại 2 điểm phân biệt Û (2) có 2 nghiệm phân biệt khác 1 Û m 0< .
Gọi I là trung điểm của MN Þ I(1; 1)- cố định.
Ta có:
MN
AM AN AI
2
2 2 2
2
2
+ = + . Do đó AM AN2 2
+ nhỏ nhất Û MN nhỏ nhất
MN x x m m
m
2 2 2
2 1
4
( ) (1 ) 4 8= - + = - - ³ . Dấu "=" xảy ra Û m 1= - .
Vậy: AM AN2 2
min( ) 20+ = khi m 1= - .
Câu 46. Cho hàm số
x
y
x
2 1
1
-
=
-
(C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm m để đường thẳng d: y x m= + cắt (C) tại hai điểm phân biệt A, B sao cho DOAB
vuông tại O.
· PT hoành độ giao điểm của (C) và d: x m x m x2
( 3) 1 0, 1+ - + - = ¹ (*)
(*) có m m m R2
2 5 0,D = - + > " Î và (*) không có nghiệm x = 1.
Þ (*) luôn có 2 nghiệm phân biệt là A Bx x, . Theo định lí Viét: A B
A B
x x m
x x m
3
. 1
ì + = -
í = -î
Khi đó: ( ) ( )A A B BA x x m B x x m; , ;+ +
OABD vuông tại O thì ( )( )A B A BOA OB x x x m x m. 0 0= Û + + + =
uuur uuur
( )A B A Bx x m x x m m2
2 0 2Û + + + = Û = -
Vậy: m = –2.
Câu 47. Cho hàm số
x
y f x
x
2 1
( )
1
+
= =
-
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm các giá trị của m sao cho đường thẳng (d): y x m= + cắt (C) tại 2 điểm phân biệt M,
N sao cho diện tích tam giác IMN bằng 4 (I là tâm đối xứng của (C)).
· Tâm đối xứng của (C) là I(1; 2). Xét phương trình hoành độ giao điểm của (d) và (C):
xx
x m
x f x x m x m2
12 1
1 ( ) ( 3) 1 0
ì ¹+ ï
= + Û í
- = + - - - =ïî
d cắt (C) tại 2 điểm phân biệt M, N f x( ) 0Û = có hai nghiệm phân biệt M Nx x, khác 1
m m
f
2
2 13 0
(1) 3 0
Dìï = - + >
Û í
= - ¹ïî
(đúng với mọi m). Tọa độ các giao điểm là M M N NM x y N x y( ; ), ( ; ) .
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 51
M N M NMN x x x x m m2 2
2 ( ) 4 2( 2 13)é ù= + - = - +ë û ;
m
d d I d
1
( , )
2
-
= =
IMNS MN d m m m21
4 . 4 1. 2 13 8
2
= Û = Û - - + = Û m m3; 1= = - .
Câu 48. Cho hàm số
x m
y
x 2
- +
=
+
có đồ thị là (Cm) (m là tham số).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 1= .
2) Tìm các giá trị của m để đường thẳng d x y: 2 2 1 0+ - = cắt (Cm) tại hai điểm A và B sao
cho tam giác OAB có diện tích bằng 1 (O là gốc tọa độ).
· PT hoành độ giao điểm của d và (Cm):
x m
x x x m x
x
21
2 2 0 (1), 2
2 2
- +
= - Û - + - = ¹ -
+
d cắt (Cm) tại 2 điểm A, B Û (1) có 2 nghiệm phân biệt khác –2 Û m
9
2
8
- ¹ < (*)
Khi đó các giao điểm là: A x x B x x1 1 2 2
1 1
; , ;
2 2
æ ö æ ö
- -ç ÷ ç ÷
è ø è ø
. AB m2(9 8 )= -
OABS AB d O d m m m
1 1 1 1 7
. ( , ) 2(9 8 ). 9 8 1
2 2 4 82 2
= = - = - = Û = - (thảo (*)).
Câu 49. Cho hàm số
x
y
x
2 1
1
+
=
-
có đồ thị là (C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm các giá trị m để đường thẳng y x m3= - + cắt (C) tại A và B sao cho trọng tâm của
tam giác OAB thuộc đường thẳng d x y: 2 2 0- - = (O là gốc tọa độ).
· PT hoành độ giao điểm:
x
x m
x
2 1
3
1
+
= - +
-
x m x m2
3 (1 ) 1 0Û - + + + = (1), x( 1)¹
d cắt (C) tại A và B Û (1) có 2 nghiệm phân biệt khác 1 m
m
11
1
é >
Û ê < -ë
(*)
Gọi x x1 2, là các nghiệm của (1). Khi đó A x x m B x x m1 1 2 2( ; 3 ), ( ; 3 )- + - +
Gọi I là trung điểm của AB I I I
x x m m
x y x m1 2 1 1
, 3
2 6 2
+ + -
Þ = = = - + =
Gọi G là trọng tâm tam giác OAB
m m
OG OI G
2 1 1
;
3 9 3
æ ö+ -
Þ = Þ ç ÷
è ø
uuur uur
m m
G d m
1 1 11
2. 2 0
9 3 5
æ ö+ -
Î Û - - = Û = -ç ÷
è ø
(thoả (*)). Vậy m
11
5
= - .
Câu 50. Cho hàm số
x
y
x
3
2
+
=
-
(C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm m để đường thẳng d y x m: 1= - + + cắt (C) tại hai điểm phân biệt A, B sao cho ·AOB
nhọn.
· PT hoành độ giao điểm của (C) và d:
x
x m
x
3
1
2
+
= - + +
-
Û x m x m x2
( 2) 2 5 0 ( 2)- + + + = ¹ (1)
(1) có 2 nghiệm phân biệt Û m m
m
x m m
2
2
0 4 16 0
2 2 2( 2) 2 5 0
D ìïì > - + >
Û Û "í í
¹ - + + + ¹î ïî
.
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 52
Gọi A x x m B x x m1 1 2 2( ; 1), ( ; 1)- + + - + + là các giao điểm của (C) và d.
Ta có: ·AOB nhọn Û AB OA OB2 2 2
< + Û x x x m x m2 2 2
2 1 1 22( ) ( 1) ( 1)- < - + + + - + +
Û x x m x x m 2
1 2 1 22 ( 1)( ) ( 1) 0- + + + - + < Û m 3> - .
Câu 51. Cho hàm số
x
y
x
3 2
2
+
=
+
(C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Đường thẳng y x= cắt (C) tại hai điểm A, B. Tìm m để đường thẳng d y x m: = + cắt (C)
tại hai điểm C, D sao cho ABCD là hình bình hành.
· Hoành độ các điểm A, B là các nghiệm của PT:
x x
x
xx
3 2 1
22
+ é = -
= Û ê =+ ë
Þ A B AB( 1; 1), (2;2) 3 2- - Þ = Þ CD 3 2= .
PT hoành độ giao điểm của (C) và d:
x
x m x m x m
x
23 2
( 1) 2 2 0
2
+
= + Û + - + - =
+
(*)
d cắt (C) tại 2 điểm phân biệt Û m m
x
2
10 9 0
2
Dì = - + >
í
¹ -î
Û m
m
0 1
9
é ¹ <
ê >ë
.
Khi đó các giao điểm là C c c m D b b m( ; ), ( ; )+ + với a, b là các nghiệm của PT (*)
CD c d 2
3 2 2( ) 3 2= Û - = Û m loaïi
m m
m
2 0 ( )
10 0
10
é =
- = Û ê =ë
Vậy: m 10= .
Câu 52. Cho hàm số
x
y
x
3
2
+
=
+
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm m để đường thẳng d y x m: 2 3= + cắt (C) tại hai điểm phân biệt A, B sao cho
OA OB. 4= -
uuur uuur
với O là gốc toạ độ.
· PT hoành độ giao điểm của (C) và (d):
x
x m
x
3
2 3
2
+
= +
+
Û x m x m x2
2 3(1 ) 6 3 0 (1) ( 2)+ + + - = ¹
d cắt (C) tại 2 điểm phân biệt Û (1) có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, khác –2
Û m m m
m m
2
9 30 33 0
8 6(1 ) 6 3 0
Dì = - + > Û "í
- + + - ¹î
Khi đó: A x x m B x x m1 1 2 2( ;2 3 ), ( ;2 3 )+ + .
m
OA OB
12 15
. 4 4
2
-
= - Û = -
uuur uuur
Û m
7
12
= .
Câu 53. Cho hàm số:
x
y
x
2
2
+
=
-
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Chứng minh rằng với mọi giá trị m thì trên (C) luôn có cặp điểm A, B nằm về hai nhánh
của (C) và thỏa A A
B B
x y m
x y m
0
0
ì - + =
í - + =î
.
· Ta có: A A A A
B B B B
x y m y x m
A B d y x m
x y m y x m
0
, ( ):
0
ì ì- + = = +
Û Þ Î = +í í- + = = +î î
Þ A, B là giao điểm của (C) và (d). Phương trình hoành độ giao điểm của (C) và (d):
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 53
x
x m f x x m x m x
x
22
( ) ( 3) (2 2) 0 ( 2)
2
+
+ = Û = + - - + = ¹
-
(*).
(*) có m m m2
2 17 0,D = + + > " Þ (d) luôn cắt (C) tại hai điểm phân biệt A, B.
Và A Bf x x1. (2) 4 0 2= - < Þ < < hoặc B Ax x2< < (đpcm).
Câu 54. Cho hàm số
x
y
x
2
1
+
=
-
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Gọi d là đường thẳng đi qua điểm A(1; 0) và có hệ số góc k. Tìm k để d cắt (C) tại hai
điểm phân biệt M, N thuộc hai nhánh khác nhau của (C) sao cho AM AN2 .=
· PT đường thẳng d: y k x( 1)= - . PT hoành độ giao điểm của (C) và d:
x
k x
x
2
( 1)
1
+
= -
-
Û kx k x x2
(2 1) 2 0 ( 1)- + - = ¹ (1)
Đặt t x x t1 1= - Û = + . Khi đó (1) trở thành kt t2
3 0- - = (2)
d cắt (C) tại hai điểm phân biệt M, N thuộc hai nhánh khác nhau Û (1) có 2 nghiệm x x1 2,
thoả x x1 21< < Û (2) có 2 nghiệm t t1 2, thoả t t1 20< < Û k k3 0 0- < Û > (*).
Vì A luôn nằm trong đoạn MN và AM AN2= nên AM AN2= -
uuur
Þ x x1 22 3+ = (3)
Áp dụng định lí Viet cho (1) ta có:
k k
x x x x
k k1 2 1 2
2 1 2
(4), (5)
+ -
+ = = .
Từ (3), (4) Þ
k k
x x
k k1 2
2 1
;
+ -
= = . Thay vào (5) ta được: k
2
3
= (thoả (*)).
Câu 55. Cho hàm số
x m
y
mx
2
1
-
=
+
(m là tham số) (1).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m 1= .
2) Chứng minh rằng với mọi m ¹ 0, đồ thị của hàm số (1) cắt đường thẳng d y x m: 2 2= - tại
hai điểm phân biệt A, B thuộc một đường (H) cố định. Đường thẳng d cắt các trục Ox, Oy
lần lượt tại các điểm M, N. Tìm m để OAB OMNS S3D D= .
· PT hoành độ giao điểm của (C) và (d):
x m
x m
mx
2
2 2
1
-
= -
+
Û mx m x m x
m
2 2 1
2 2 0 (2),- - = ¹ - Û f x x mx x
m
2 1
( ) 2 2 1 0 (*),= - - = ¹ -
Xét PT (*) có
m
f
m m
2
2
2 0
1 2
1 0
Dì ¢ = + >
ï
æ öí
- = + ¹ç ÷ï è øî
Û m" Þ d luôn cắt (C) tại 2 điểm phân biệt A, B.
Ta có:
A B
A B
A A
B B
x x m
x x
y x m
y x m
1
.
2
2 2
2 2
ì + =
ï
ï = -
í
ï = -
ï = -î
Þ
A
A
B
B
y
x
y
x
1
1
ì
=ï
ï
í
ï =
ïî
Þ A, B nằm trên đường (H): y
x
1
= cố định.
m
h d O d m
2 2
( , )
5 5
-
= = = , AB m2
5. 2= + , M m N m( ;0), (0; 2 )-
Þ OABS h AB m m21
. 2
2
= = + , OMNS OM ON m21
.
2
= = ; OAB OMNS S3= Û m
1
2
= ± .
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 54
KSHS 04: TIẾP TUYẾN
A. Kiến thức cơ bản
· Ý nghĩa hình học của đạo hàm: Đạo hàm của hàm số y f x( )= tại điểm x0 là hệ số góc của
tiếp tuyến với đồ thị (C) của hàm số tại điểm ( )M x f x0 0 0; ( ) .
Khi đó phương trình tiếp tuyến của (C) tại điểm ( )M x f x0 0 0; ( ) là:
y y f x x x0 0 0– ( ).( – )¢= ( )y f x0 0( )=
· Điều kiện cần và đủ để hai đường (C1): y f x( )= và (C2): y g x( )= tiếp xúc nhau là hệ
phương trình sau có nghiệm:
f x g x
f x g x
( ) ( )
'( ) '( )
ì =
í =î
(*)
Nghiệm của hệ (*) là hoành độ của tiếp điểm của hai đường đó.
· Nếu C y px q1)( : = + và (C2): y ax bx c2
= + + thì
(C1) và (C2) tiếp xúc nhau Û phương trình ax bx c px q2
+ + = + có nghiệm kép.
B. Một số dạng câu hỏi thường gặp
1. Viết phương trình tiếp tuyến D của (C): y f x( )= tại điểm M x y C0 0( ; ) ( )Î :
· Nếu cho x0 thì tìm y f x0 0( )= .
Nếu cho y0 thì tìm x0 là nghiệm của phương trình f x y0( ) = .
· Tính y f x( )¢ ¢= . Suy ra y x f x0 0( ) ( )¢ ¢= .
· Phương trình tiếp tuyến D là: y y f x x x0 0 0– ( ).( – )¢= .
2. Viết phương trình tiếp tuyến D của (C): y f x( )= , biết D có hệ số góc k cho trước.
Cách 1: Tìm toạ độ tiếp điểm.
· Gọi M x y0 0( ; ) là tiếp điểm. Tính f x0( )¢ .
· D có hệ số góc k Þ f x k0( )¢ = (1)
· Giải phương trình (1), tìm được x0 và tính y f x0 0( )= . Từ đó viết phương trình của D.
Cách 2: Dùng điều kiện tiếp xúc.
· Phương trình đường thẳng D có dạng: y kx m= + .
· D tiếp xúc với (C) khi và chỉ khi hệ phương trình sau có nghiệm:
f x kx m
f x k
( )
'( )
ì = +
í =î
(*)
· Giải hệ (*), tìm được m. Từ đó viết phương trình của D.
Chú ý: Hệ số góc k của tiếp tuyến D có thể được cho gián tiếp như sau:
+ D tạo với trục hoành một góc a thì k atan= .
+ D song song với đường thẳng d: y ax b= + thì k a=
+ D vuông góc với đường thẳng d y ax b a: ( 0)= + ¹ thì k
a
1
= -
+ D tạo với đường thẳng d y ax b: = + một góc a thì
k a
ka
tan
1
a
-
=
+
3. Viết phương trình tiếp tuyến D của (C): y f x( )= , biết D đi qua điểm A AA x y( ; ).
Cách 1: Tìm toạ độ tiếp điểm.
· Gọi M x y0 0( ; ) là tiếp điểm. Khi đó: y f x y x f x0 0 0 0( ), ( ) ( )¢ ¢= = .
· Phương trình tiếp tuyến D tại M: y y f x x x0 0 0– ( ).( – )¢=
· D đi qua A AA x y( ; )nên: A Ay y f x x x0 0 0– ( ).( – )¢= (2)
· Giải phương trình (2), tìm được x0 . Từ đó viết phương trình của D.
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 55
Cách 2: Dùng điều kiện tiếp xúc.
· Phương trình đường thẳng D đi qua A AA x y( ; )và có hệ số góc k: A Ay y k x x– ( – )=
· D tiếp xúc với (C) khi và chỉ khi hệ phương trình sau có nghiệm:
A Af x k x x y
f x k
( ) ( )
'( )
ì = - +
í
=î
(*)
· Giải hệ (*), tìm được x (suy ra k). Từ đó viết phương trình tiếp tuyến D.
4. Viết phương trình tiếp tuyến D của (C): y f x( )= , biết D tạo với trục Ox một góc a.
· Gọi M x y0 0( ; ) là tiếp điểm. Tiếp tuyến có hệ số góc k f x0( )¢= .
· D tạo với trục Ox một góc a Û f x0( ) tan¢ = a . Giải phương trình tìm được x0 .
· Phương trình tiếp tuyến D tại M: y y f x x x0 0 0– ( ).( – )¢=
5. Viết phương trình tiếp tuyến D của (C): y f x( )= , biết D tạo với đường thẳng d:
y ax b= + một góc a.
· Gọi M x y0 0( ; ) là tiếp điểm. Tiếp tuyến có hệ số góc k f x0( )¢= .
· D tạo với d một góc a Û
k a
ka
tan
1
a
-
=
+
. Giải phương trình tìm được x0 .
· Phương trình tiếp tuyến D tại M: y y f x x x0 0 0– ( ).( – )¢=
6. Viết phương trình tiếp tuyến D của (C): y f x( )= , biết D cắt hai trục toạ độ tại A và B
sao cho tam giác OAB vuông cân hoặc có diện tích S cho trước.
· Gọi M x y0 0( ; ) là tiếp điểm. Tiếp tuyến có hệ số góc k f x0( )¢= .
· DOAB vuông cân Û D tạo với Ox một góc 0
45 và O Ï D.(a)
· OABS S OA OB S. 2D = Û = . (b)
· Giải (a) hoặc (b) tìm được x0 . Từ đó viết phương trình tiếp tuyến D.
8. Lập phương trình tiếp tuyến chung của hai đồ thị C y f x C y g x1 2( ): ( ), ( ): ( )= = .
a) Gọi D: y ax b= + là tiếp tuyến chung của (C1) và (C2).
u là hoành độ tiếp điểm của D và (C1), v là hoành độ tiếp điểm của D và (C2).
· D tiếp xúc với (C1) và (C2) khi và chỉ khi hệ sau có nghiệm:
f u au b
f u a
g v av b
g v a
( ) (1)
'( ) (2)
( ) (3)
'( ) (4)
ì = +
ïï =
í = +ï
=ïî
· Từ (2) và (4) Þ f u g v u h v( ) ( ) ( )Þ¢ ¢= = (5)
· Thế a từ (2) vào (1) Þ b k u( )= (6)
· Thế (2), (5), (6) vào (3) Þ v Þ a Þ u Þ b. Từ đó viết phương trình của D.
b) Nếu (C1) và (C2) tiếp xúc nhau tại điểm có hoành độ x0 thì một tiếp tuyến chung
của (C1) và (C2) cũng là tiếp tuyến của (C1) (và (C2)) tại điểm đó.
9. Tìm những điểm trên đồ thị (C): y f x( )= sao cho tại đó tiếp tuyến của (C) song song
hoặc vuông góc với một đường thẳng d cho trước.
· Gọi M x y0 0( ; ) Î (C). D là tiếp tuyến của (C) tại M. Tính f x0( )¢ .
· Vì D // d nên df x k0( )¢ = (1)
hoặc D ^ d nên
d
f x
k0
1
( )¢ = - (2)
· Giải phương trình (1) hoặc (2) tìm được x0 . Từ đó tìm được M x y0 0( ; ) Î (C).
10. Tìm những điểm trên đường thẳng d mà từ đó có thể vẽ được 1, 2, 3, ... tiếp tuyến
với đồ thị (C): y f x( )= .
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 56
Giả sử d ax by c: 0+ + = . M MM x y d( ; )Î .
· Phương trình đường thẳng D qua M có hệ số góc k: M My k x x y( – )= +
· D tiếp xúc với (C) khi hệ sau có nghiệm:
M Mf x k x x y
f x k
( ) ( ) (1)
'( ) (2)
ì = - +
í
=î
· Thế k từ (2) vào (1) ta được: M M Mf x x f x yx( ) )( – . ( )¢= + (3)
· Số tiếp tuyến của (C) vẽ từ M = Số nghiệm x của (3)
11. Tìm những điểm mà từ đó có thể vẽ được 2 tiếp tuyến với đồ thị (C): y f x( )= và 2
tiếp tuyến đó vuông góc với nhau.
Gọi M MM x y( ; ) .
· Phương trình đường thẳng D qua M có hệ số góc k: M My k x x y( – )= +
· D tiếp xúc với (C) khi hệ sau có nghiệm:
M Mf x k x x y
f x k
( ) ( ) (1)
'( ) (2)
ì = - +
í
=î
· Thế k từ (2) vào (1) ta được: M M Mf x x f x yx( ) )( – . ( )¢= + (3)
· Qua M vẽ được 2 tiếp tuyến với (C) Û (3) có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, .
· Hai tiếp tuyến đó vuông góc với nhau Û f x f x1 2( ). ( ) –1¢ ¢ =
Từ đó tìm được M.
Chú ý: Qua M vẽ được 2 tiếp tuyến với (C) sao cho 2 tiếp điểm nằm về hai phía với trục
hoành thì
coù nghieäm phaân bieät
f x f x1 2
(3) 2
( ). ( ) 0
ì
í <î
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 57
Dạng 1: Tiếp tuyến của đồ thị hàm số bậc ba y ax bx cx d3 2
= + + +
Câu 1. Cho hàm số y x x3 2
2 3 1= - + .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm trên (C) những điểm M sao cho tiếp tuyến của (C) tại M cắt trục tung tại điểm có
tung độ bằng 8.
· Giả sử M x y C0 0( ; ) ( )Î Þ y x x3 2
0 0 02 3 1= - + . Ta có: y x x2
3 6¢ = - .
PTTT D tại M: y x x x x x x2 3 2
0 0 0 0 0(6 6 )( ) 2 3 1= - - + - + .
D đi qua P(0;8) Û x x3 2
0 08 4 3 1= - + + Û x0 1= - . Vậy M( 1; 4)- - .
Câu 2. Cho hàm số y x x3 2
3 1= - + có đồ thị (C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm hai điểm A, B thuộc đồ thị (C) sao cho tiếp tuyến của (C) tại A và B song song với
nhau và độ dài đoạn AB = 4 2 .
· Giả sử A a a a B b b b3 2 3 2
( ; 3 1), ( ; 3 1)- + - + thuộc (C), với a b¹ .
Vì tiếp tuyến của (C) tại A và B song song với nhau nên:
y a y b( ) ( )¢ ¢= Û a a b b a b a b a b a b2 2 2 2
3 6 3 6 2( ) 0 ( )( 2) 0- = - Û - - - = Û - + - =
Û a b b a2 0 2+ - = Û = - . Vì a b¹ nên a a a2 1¹ - Û ¹
Ta có: AB b a b b a a b a b a b a2 3 2 3 2 2 2 3 3 2 2 2
( ) ( 3 1 3 1) ( ) ( 3( ))= - + - + - + - = - + - - -
b a b a ab b a b a b a
2
2 3
( ) ( ) 3 ( ) 3( )( )é ù= - + - + - - - +ë û
b a b a b a ab
2
2 2 2
( ) ( ) ( ) 3 3.2é ù= - + - - + -ë û
b a b a b a ab
2
2 2 2
( ) ( ) ( ) 6é ù= - + - + - -ë û b a b a ab2 2 2
( ) ( ) ( 2 )= - + - - -
2
AB b a ab a a a2 2 2 2 2
( ) 1 ( 2 ) (2 2 ) 1 ( 2 2)é ù é ù= - + - - = - + - -ë û ë û
a a a a a
2
2 2 2 4 2
4( 1) 1 ( 1) 3 4( 1) ( 1) 6( 1) 10
é ùé ù é ù= - + - - = - - - - +ê úë û ë ûë û
a a a6 4 2
4( 1) 24( 1) 40( 1)= - - - + -
Mà AB 4 2= nên a a a6 4 2
4( 1) 24( 1) 40( 1) 32- - - + - =
a a a6 4 2
( 1) 6( 1) 10( 1) 8 0Û - - - + - - = (*)
Đặt t a t2
( 1) , 0= - > . Khi đó (*) trở thành:
t t t t t t t3 2 2
6 10 8 0 ( 4)( 2 2) 0 4- + - = Û - - + = Û = Þ a b
a
a b
2 3 1
( 1) 4
1 3
é = Þ = -
- = Û ê = - Þ =ë
Vậy 2 điểm thoả mãn YCBT là: A B(3;1), ( 1; 3)- - .
Câu hỏi tương tự:
a) Với y x x AB3 2
3 2; 4 2= - + = . ĐS: A B(3;2), ( 2; 2)- - .
Câu 3. Cho hàm số y f x x x x3 2
( ) 6 9 3= = + + + (C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm tất cả các giá trị k, để tồn tại 2 tiếp tuyến với (C) phân biệt và có cùng hệ số góc k,
đồng thời đường thẳng đi qua các tiếp điểm của hai tiếp tuyến đó cắt các trục Ox, Oy tương
ứng tại A và B sao cho OA OB2011.= .
· PTTT của (C) có dạng: y kx m= + . Hoành độ tiếp điểm x0 là nghiệm của phương trình:
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 58
f x k x x k2
0 0 0( ) 3 12 9 0¢ = Û + + - = (1)
Để tồn tại 2 tiếp tuyến phân biệt thì phương trình (1) phải có 2 nghiệm phân biệt
Û k k9 3 0 3D¢ = + > Û > - (2)
Þ Toạ độ các tiếp điểm x y0 0( ; ) của 2 tiếp tuyến là nghiệm của hệ:
y x x x
x x k
3 2
0 0 0 0
2
0 0
6 9 3
3 12 9
ì = + + +ï
í
+ + =ïî
Û
k k
y x
x x k
0 0
2
0 0
6 2 9
3 3
3 12 9
ì - -
= +ï
í
ï + + =î
.
Þ Phương trình đường thẳng d đi qua các tếp điểm là:
k k
y x
6 2 9
3 3
- -
= +
Do d cắt các trục Ox, Oy tương ứng tại A và B sao cho: OA OB2011.= nên có thể xảy ra:
+ Nếu A Oº thì B Oº . Khi đó d đi qua O Þ k
9
2
= .
+ Nếu A O¹ thì DOAB vuông tại O. Ta có: · OB
OAB
OA
tan 2011= = Þ
k 6
2011
3
-
= ±
Þ k 6039= (thoả (2)) hoặc k 6027= - (không thoả (2)).
Vậy: k k
9
; 6039
2
= = .
Câu 4. Cho hàm số y x m x m x m3 2
(1 2 ) (2 ) 2= + - + - + + (1) (m là tham số).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số (1) với m = 2.
2) Tìm tham số m để đồ thị của hàm số (1) có tiếp tuyến tạo với đường thẳng d: x y 7 0+ + =
góc a , biết
1
cos
26
a = .
· Gọi k là hệ số góc của tiếp tuyến Þ tiếp tuyến có VTPT n k1 ( ; 1)= -
r
Đường thẳng d có VTPT n2 (1;1)=
r
.
Ta có
n n k
k k k k
n n k
1 2 2
2
1 2
. 1 1 3 2
cos 12 26 12 0
2 3. 26 2 1
a
-
= Û = Û - + = Û = Ú =
+
r r
r r
YCBT thoả mãn Û ít nhất một trong hai phương trình sau có nghiệm:
y
y
3
2
2
3
é ¢=ê
ê
ê ¢=
êë
Û
x m x m
x m x m
2
2
3
3 2(1 2 ) 2
2
2
3 2(1 2 ) 2
3
é
+ - + - =ê
ê
ê + - + - =
êë
Û
/
1
/
2
0
0
D
D
é ³
ê
³êë
Û m m
m m
2
2
8 2 1 0
4 3 0
é - - ³
ê
- - ³êë
Û
m m
m m
1 1
;
4 2
3
; 1
4
é
£ - ³ê
ê
ê £ - ³
êë
Û m
1
4
£ - hoặc m
1
2
³
Câu hỏi tương tự:
a) Với y x mx d x y3 1
3 2; : 7 0; cos
26
a= - + + + = = . ĐS: m
2
9
³ - .
Câu 5. Cho hàm số y f x mx m x m x3 21
( ) ( 1) (4 3 ) 1
3
= = + - + - + có đồ thị là (Cm).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1.
2) Tìm các giá trị m sao cho trên đồ thị (Cm) tồn tại một điểm duy nhất có hoành độ âm mà
tiếp tuyến tại đó vuông góc với đường thẳng (d): x y2 3 0+ - = .
· (d) có hệ số góc
1
2
- Þ tiếp tuyến có hệ số góc k 2= . Gọi x là hoành độ tiếp điểm thì:
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 59
f x mx m x m mx m x m2 2
'( ) 2 2( 1) (4 3 ) 2 2( 1) 2 3 0= Û + - + - = Û + - + - = (1)
YCBT Û (1) có đúng một nghiệm âm.
+ Nếu m 0= thì (1) x x2 2 1Û - = - Û = (loại)
+ Nếu m 0¹ thì dễ thấy phương trình (1) có 2 nghiệm là
m
x hay x=
m
2 3
1
-
=
Do đó để (1) có một nghiệm âm thì
m
m hoaëc m
m
2 3 2
0 0
3
-
< Û < >
Vậy m hay m
2
0
3
< > .
Câu 6. Cho hàm số y mx m x m x3 21
( 1) (4 3) 1
3
= + - + - + (Cm).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m 1= .
2) Tìm các giá trị m sao cho trên (Cm) tồn tại đúng hai điểm có hoành độ dương mà tiếp
tuyến tại đó vuông góc với đường thẳng d x y: 2 3 0+ - = .
· Ta có: y mx m x m2
2( 1) 4 3¢ = + - + - ; d y x
1 3
:
2 2
= - + .
YCBT Û phương trình y 2¢ = có đúng 2 nghiệm dương phân biệt
Û mx m x m2
2( 1) 2 3 0+ - + - = có đúng 2 nghiệm dương phân biệt
Û
m
S
P
0
0
0
0
D
ì ¹
ï ¢ï >
í >ï
>ïî
Û
m
m
1
0
2
1 2
2 3
é
< <ê
ê
ê < <
êë
. Vậy m
1 1 2
0; ;
2 2 3
æ ö æ ö
Î Èç ÷ ç ÷
è ø è ø
.
Câu 7. Cho hàm số y x mx m3
1= - + - (Cm).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 3= .
2) Tìm m để tiếp tuyến của đồ thị (Cm) tại điểm M có hoành độ x 1= - cắt đường tròn (C) có
phương trình x y2 2
( 2) ( 3) 4- + - = theo một dây cung có độ dài nhỏ nhất.
· Ta có: y x m2
3¢ = - Þ y m( 1) 3¢ - = - ; y m( 1) 2 2- = - . (C) có tâm I(2;3), R = 2.
PTTT d tại M m( 1;2 2)- - : y m x m(3 ) 1= - + + Û m x y m(3 ) 1 0- - + + =
m mm
d I d R
m m m
2
2 2 2
1 (3 ) 2. (3 ) 14
( , ) 2
(3 ) 1 (3 ) 1 (3 ) 1
+ - - +-
= = £ = <
- + - + - +
Dấu "=" xảy ra Û m 2= . Dó đó d I d( , ) đạt lớn nhất Û m 2=
Tiếp tuyến d cắt (C) tại 2 điểm A, B sao cho AB ngắn nhất Û d I d( , ) đạt lớn nhất Û m 2=
Khi đó: PTTT d: y x 3= + .
Câu hỏi tương tự:
a) My x mx m x C x y3 2 2 1
1; 1;( ):( 2) ( 3)
5
= - + - = - + - = . ĐS: m m
5
1;
2
= = .
Câu 8. Cho hàm số y x x3
3= - (C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm trên đường thẳng (d): y x= - các điểm M mà từ đó kẻ được đúng 2 tiếp tuyến phân
biệt với đồ thị (C).
· Gọi M m m d( ; )- Î . PT đường thẳng D qua M có dạng: y k x m m( )= - - .
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 60
D là tiếp tuyến của (C) Û hệ PT sau có nghiệm: x x k x m m
x k
3
2
3 ( ) (1)
3 3 (2)
ìï - = - -
í
- =ïî
(*)
Thay (2) vào (1) ta được: x mx m3 2
2 3 4 0- + = Û
x
m
x
3
2
2
3 4
=
-
(**)
Từ M kẻ được đúng 2 tiếp tuyến với (C) Û (**) có 2 nghiệm phân biệt
Xét hàm số
x
f x
x
3
2
2
( )
3 4
=
-
. Tập xác định D R
2 3 2 3
 ;
3 3
ì ü
í ý= -
î þ
x x
f x
x
4 2
2 2
6 24
( )
(3 4)
-
¢ =
-
; x
f x
x
0
( ) 0
2
é =¢ = Û ê = ±ë
Dựa vào BBT, (**) có 2 nghiệm phân biệt Û m
m
2
2
é = -
ê =ë
. Vậy: M( 2;2)- hoặc M(2; 2)- .
Câu 9. Cho hàm số y x x3
3 2= - + .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm trên đường thẳng d y: 4= các điểm mà từ đó kẻ được đúng 2 tiếp tuyến với (C).
· Gọi M m d( ;4)Î . PT đường thẳng D qua M có dạng: y k x m( ) 4= - +
D là tiếp tuyến của (C) Û hệ PT sau có nghiệm: x x k x m
x k
3
2
3 2 ( ) 4 (1)
3 3 (2)
ìï - + = - +
í
- =ïî
(*)
Thay (2) vào (1) ta được: x x m x m2
( 1) 2 (3 2) 3 2 0 (3)é ù+ - + + + =ë û
Û
x
x m x m2
1
2 (3 2) 3 2 0 (4)
é = -
ê
- + + + =ë
YCBT Û (3) có đúng 2 nghiệm phân biệt
+ TH1: (4) có 2 nghiệm phân biệt, trong đó có 1 nghiệm bằng –1 Û m 1= -
+ TH2: (4) có nghiệm kép khác –1 Û m m
2
2
3
= - Ú =
Vậy các điểm cần tìm là: ( 1;4)- ;
2
;4
3
æ ö
-ç ÷
è ø
; (2;4) .
Câu 10. Cho hàm số y x x m x m3 2
2 ( 1) 2= - + - + (Cm).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m 1= .
2) Tìm m để từ điểm M(1;2) kẻ được đúng 2 tiếp tuyến với (Cm).
· PT đường thẳng D qua M có dạng: y k x( 1) 2= - + . D là tiếp tuyến của (Cm) Û hệ PT sau
có nghiệm: x x m x m k x
x x m k
3 2
2
2 ( 1) 2 ( 1) 2
3 4 1
ìï - + - + = - +
í
- + - =ïî
Þ f x x x x m3 2
( ) 2 5 4 3( 1) 0= - + - - = (*)
Để qua M kẻ được đúng hai tiếp tuyến đến (Cm) thì (*) có đúng 2 nghiệm phân biệt
Ta có f x x x f x x x2 2
( ) 6 10 4 ( ) 0 1;
3
¢ ¢= - + Þ = Û = =
Þ Các điểm cực trị của (Cm) là: A m B m
2 109
(1;4 3 ), ; 3
3 27
æ ö
- -ç ÷
è ø
.
Do đó (*) có đúng 2 nghiệm phân biệt Û
m
A Ox
B Ox
m
4
3
109
81
é
=êé Î
Û êê Îë ê =
êë
.
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 61
Câu 11. Cho hàm số y x x3 2
3 2= - + - (C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm trên đường thẳng (d): y = 2 các điểm mà từ đó kẻ được 3 tiếp tuyến phân biệt với đồ
thị (C).
· Gọi M m d( ;2) ( )Î . PT đường thẳng D đi qua điểm M có dạng : y k x m( ) 2= - +
D là tiếp tuyến của (C) Û hệ PT sau có nghiệm x x k x m
x x k
3 2
2
3 2 ( ) 2 (1)
3 6 (2)
ìï- + - = - +
í
- + =ïî
(*).
Thay (2) và (1) ta được: x m x mx x x m x3 2 2
2 3( 1) 6 4 0 ( 2) 2 (3 1) 2 0é ù- + + - = Û - - - + =ë û
Û
x
f x x m x (3)2
2
( ) 2 (3 1) 2 0
é =
ê
= - - + =ë
Từ M kẻ được 3 tiếp tuyến đến đồ thị (C)Û hệ (*) có 3 nghiệm x phân biệt
Û (3) có hai nghiệm phân biệt khác 2 m m
f
m
5
0 1
3(2) 0
2
D
ì
ïì > < - Ú >Û Ûí í¹î ï ¹î
.
Vậy từ các điểm M(m; 2) Î (d) với m m
m
5
1
3
2
ì
ï < - Ú >
í
ï ¹î
có thể kẻ được 3 tiếp tuyến với (C).
Câu hỏi tương tự:
a) y x x d Ox3 2
3 2,= - + - º . ĐS: M m( ;0) với
m
m
2
2
1
3
é >
ê
- ¹ < -ê
ë
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 62
Dạng 2: Tiếp tuyến của đồ thị hàm số trùng phương y ax bx c4 2
= + +
Câu 12. Cho hàm số y f x x x4 2
( ) 2= = - .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Trên (C) lấy hai điểm phân biệt A và B có hoành độ lần lượt là a và b. Tìm điều kiện đối
với a và b để hai tiếp tuyến của (C) tại A và B song song với nhau.
· Ta có: f x x x3
'( ) 4 4= -
Hệ số góc tiếp tuyến của (C) tại A và B là A Bk f a a a k f b b b3 3
'( ) 4 4 , '( ) 4 4= = - = = -
Tiếp tuyến tại A, B lần lượt có phương trình là:
y f a x a f a y f a x f a af a( )( ) ( ) ( ) ( ) ( )¢ ¢ ¢= - + Û = + -
y f b x b f b y f b x f b bf b( )( ) ( ) ( ) ( ) ( )¢ ¢ ¢= - + Û = + -
Hai tiếp tuyến của (C) tại A và B song song hoặc trùng nhau khi và chỉ khi:
3 3
A Bk k a a = 4b b a b a ab b2 2
4 4 4 ( )( 1) 0= Û - - Û - + + - = (1)
Vì A và B phân biệt nên a b¹ , do đó (1) Û a ab b2 2
1 0+ + - = (2)
Mặt khác hai tiếp tuyến của (C) tại A và B trùng nhau khi và chỉ khi:
a ab b a ab b
a b
a a b bf a af a f b bf b
2 2 2 2
4 2 4 2
1 0 1 0
( )
3 2 3 2( ) ( ) ( ) ( )
ì ìï ï+ + - = + + - =
Û ¹ Ûí í
¢ ¢ - + = - +- = - ïï îî
Giải hệ này ta được nghiệm là a b( ; ) ( 1;1)= - hoặc a b( ; ) (1; 1)= - , hai nghiệm này tương ứng
với cùng một cặp điểm trên đồ thị là ( 1; 1)- - và (1; 1)-
Vậy điều kiện cần và đủ để hai tiếp tuyến của (C) tại A và B song song với nhau là:
a ab b
a a b
2 2
1 0
1;
ì + + - =
í
¹ ± ¹î
Câu 13. Cho hàm số y x mx m4 2
2= - + (1) , m là tham số.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m = 1.
2) Gọi A là một điểm thuộc đồ thị hàm số (1) có hoành độ bằng 1. Tìm m để khoảng cách từ
điểm B
3
; 1
4
æ ö
ç ÷
è ø
đến tiếp tuyến của đồ thị hàm số (1) tại A là lớn nhất .
· A Cm( )Î nên A m(1;1 )- . y x mx y m3
' 4 4 '(1) 4 4= - Þ = -
Phương trình tiếp tuyến của (Cm) tại A: y m y x(1 ) (1).( 1)¢- - = - Û m x y m(4 4 ) 3(1 ) 0- - - - =
Khi đó d B
m 2
1
( ; ) 1
16(1 ) 1
D
-
= £
- +
, Dấu ‘=’ xảy ra Û khi m = 1.
Do đó d B( ; )D lớn nhất bằng 1 khi và chỉ khi m = 1.
Câu 14. Cho hàm số ( ) ( )y x x
2 2
1 . 1= + -
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Cho điểm A a( ;0) . Tìm a để từ A kẻ được 3 tiếp tuyến phân biệt với đồ thị (C).
· Ta có y x x4 2
2 1= - + . PT đường thẳng d đi qua A a( ;0) và có hệ số góc k : y k x a( )= -
d là tiếp tuyến của (C) Û hệ phương trình sau có nghiệm:
x x k x a
I
x x k
4 2
3
2 1 ( )
( )
4 4
ì - + = -ï
í
- =ïî
Ta có:
k
I A
x2
0
( ) ( )
1 0
ì =
Û í
- =î
hoặc x x k
B
f x x ax
2
2
4 ( 1)
( )
( ) 3 4 1 0 (1)
ìï - =
í
= - + =ïî
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 63
+ Từ hệ (A), chỉ cho ta một tiếp tuyến duy nhất là d y1 : 0= .
+ Vậy để từ A kẻ được 3 tiếp tuyến phân biệt với (C) thì điều kiện cần và đủ là hệ (B) phải
có 2 nghiệm phân biệt x k( ; ) với x 1¹ ± , tức là phương trình (1) phải có 2 nghiệm phân biệt
khác 1± Û a
f
2
4 3 0
( 1) 0
Dì ¢ = - >
í
± ¹î
Û a hoaëc a
3 3
1 1
2 2
- ¹ < - ¹ >
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 64
Dạng 3: Tiếp tuyến của đồ thị hàm số nhất biến
ax b
y
cx d
+
=
+
Câu 15. Cho hàm số
x
y
x
2 3
1
+
=
+
có đồ thị là (C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Lập phương trình tiếp tuyến của đồ thị (C) tại những điểm thuộc đồ thị có khoảng cách
đến đường thẳng d x y:3 4 2 0+ - = bằng 2.
· Giả sử M x y C0 0( ; ) ( )Î Þ
x
y
x
0
0
0
2 3
1
+
=
+
.
Ta có:
x y
d M d 0 0
2 2
3 4 2
( , ) 2 2
3 4
+ -
= Û =
+
x y0 03 4 12 0Û + - = hoặc x y0 03 4 8 0+ + =
· Với
x
x y x
x
0
0 0 0
0
2 3
3 4 12 0 3 4 12 0
1
æ ö+
+ - = Û + - = Ûç ÷ç ÷+è ø
x M
x M
0 1
0 2
0 (0;3)
1 1 11
;
3 3 4
é = Þ
ê æ öê = Þ ç ÷
ê è øë
· Với x y0 03 4 8 0+ + =
x
x
x
0
0
0
2 3
3 4 8 0
1
æ ö+
Û + + =ç ÷ç ÷+è ø
x M
x M
0 3
0 4
7
5 5;
4
4 4
; 1
3 3
é æ ö
= - Þ -ç ÷ê
è øÛ ê
æ öê = - Þ - -ç ÷ê è øë
Þ PTTT tại M1(0;3) là y x 3= - + ; PTTT tại M2
1 11
;
3 4
æ ö
ç ÷
è ø
là y x
9 47
16 16
= - + ;
PTTT tại M3
7
5;
4
æ ö
-ç ÷
è ø
là y x
1 23
16 16
= - + ; PTTT tại M4
4
; 1
3
æ ö
- -ç ÷
è ø
là y x9 13= - - .
Câu 16. Cho hàm số
x
y
x
2 1
1
-
=
-
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Viết phương trình tiếp tuyến của (C), biết khoảng cách từ điểm I(1; 2) đến tiếp tuyến bằng
2 .
· Tiếp tuyến của (C) tại điểm M x f x C0 0( ; ( )) ( )Î có phương trình:
y f x x x f x0 0 0'( )( ) ( )= - + Û x x y x x2 2
0 0 0( 1) 2 2 1 0+ - - + - = (*)
Khoảng cách từ điểm I(1; 2) đến tiếp tuyến (*) bằng 2
x
x
0
4
0
2 2
2
1 ( 1)
-
Û =
+ -
Û
x
x
0
0
0
2
é =
ê =ë
Các tiếp tuyến cần tìm : x y 1 0+ - = và x y 5 0+ - =
Câu 17. Cho hàm số
x
y
x
2
2
=
+
(C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị (C), biết rằng khoảng cách từ tâm đối xứng của đồ
thị (C) đến tiếp tuyến là lớn nhất.
· Tiếp tuyến (d) của đồ thị (C) tại điểm M có hoành độ a 2¹ - thuộc (C) có phương trình:
a
y x a x a y a
aa
2 2
2
4 2
( ) 4 ( 2) 2 0
2( 2)
= - + Û - + + =
++
Tâm đối xứng của (C) là ( )I 2;2- . Ta có:
a a a
d I d
aa a4 2
8 2 8 2 8 2
( , ) 2 2
2 2 216 ( 2) 2.4.( 2)
+ + +
= £ = =
++ + +
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 65
d I d( , ) lớn nhất khi a
a
a
2 0
( 2) 4
4
é =
+ = Û ê = -ë
.
Từ đó suy ra có hai tiếp tuyến y x= và y x 8= + .
Câu hỏi tương tự:
a) Với
x
y
x 1
=
-
. ĐS: y x y x; 4= - = - + .
Câu 18. Cho hàm số
x
y
x
2 1
1
+
=
+
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị (C), biết rằng tiếp tuyến cách đều hai điểm
A(2; 4), B(-4; -2).
· Gọi x0 là hoành độ tiếp điểm ( x0 1¹ - ).
PTTT (d) là
x
y x x
xx
0
02
00
2 11
( )
1( 1)
+
= - +
++
Û x x y x x2 2
0 0 0( 1) 2 2 1 0- + + + + =
Ta có: d A d d B d( , ) ( , )= Û x x x x x x2 2 2 2
0 0 0 0 0 02 4( 1) 2 2 1 4 2( 1) 2 2 1- + + + + = - + + + + +
Û x x x0 0 01 0 2= Ú = Ú = -
Vậy có ba phương trình tiếp tuyến: y x y x y x
1 5
; 1; 5
4 4
= + = + = +
Câu 19. Cho hàm số
x
y
x
2 1
1
-
=
-
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Gọi I là giao điểm hai tiệm cận của (C). Tìm điểm M thuộc (C) sao cho tiếp tuyến của (C)
tại M vuông góc với đường thẳng MI.
· Giao điểm của hai tiệm cận là I(1; 2). Gọi M(a; b) Î (C) Þ
a
b
a
2 1
1
-
=
-
(a ¹ 1)
PTTT của (C) tại M:
a
y x a
aa 2
1 2 1
( )
1( 1)
-
= - - +
--
PT đường thẳng MI: y x
a 2
1
( 1) 2
( 1)
= - +
-
Tiếp tuyến tại M vuông góc với MI nên ta có:
a a2 2
1 1
. 1
( 1) ( 1)
- = -
- -
Û a b
a b
0 ( 1)
2 ( 3)
é = =
ê = =ë
Vậy có 2 điểm cần tìm M1(0; 1), M2(2; 3)
Câu 20. Cho hàm số
m x m
y
x
2
(2 1)
1
- -
=
-
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m = –1.
2) Tìm m để đồ thị của hàm số tiếp xúc với đường thẳng y x= .
· TXĐ: D = R  {1}.
Để đồ thị tiếp xúc với đường thẳng y x= thì:
m x m
x
x
m
x
2
2
2
(2 1)
(*)
1
( 1)
1 (**)
( 1)
ì - -
=ï
ï -
í
-ï =
ï -î
Từ (**) ta có m x2 2
( 1) ( 1)- = - Û x m
x m2
é =
ê = -ë
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 66
· Với x = m, thay vào (*) ta được: m0 0= (thoả với mọi m). Vì x ¹ 1 nên m ¹ 1.
· Với x = 2 – m, thay vào (*) ta được: m m m m m2
(2 1)(2 ) (2 )(2 1)- - - = - - -
Û m 2
4( 1) 0- = Û m 1= Þ x = 1 (loại)
Vậy với m ¹ 1 thì đồ thị hàm số tiếp xúc với đường thẳng y x= .
Câu 21. Cho hàm số:
x
y
x
2
1
+
=
-
(C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Cho điểm A a(0; ) . Tìm a để từ A kẻ được 2 tiếp tuyến tới đồ thị (C) sao cho 2 tiếp điểm
tương ứng nằm về 2 phía của trục hoành.
· Phương trình đường thẳng d đi qua A a(0; ) và có hệ số góc k: y kx a= +
d là tiếp tuyến của (C) Û Hệ PT
x
kx a
x
k
x 2
2
1
3
( 1)
ì +
= +ïï -
í -
=ï
ï -î
có nghiệm
Û PT: a x a x a2
(1 ) 2( 2) ( 2) 0- + + - + = (1) có nghiệm x 1¹ .
Để qua A có 2 tiếp tuyến thì (1) phải có 2 nghiệm phân biệt x x1 2,
Û
a a
aa
1 1
23 6 0D
ì ¹ ì ¹
Ûí í¢ > -= + > îî
(*)
Khi đó ta có:
a a
x x x x
a a1 2 1 2
2( 2) 2
;
1 1
+ +
+ = =
- -
và y y
x x1 2
1 2
3 3
1 ; 1
1 1
= + = +
- -
Để 2 tiếp điểm nằm về 2 phía đối với trục hoành thì y y1 2. 0<
Û
x x1 2
3 3
1 . 1 0
1 1
æ ö æ ö
+ + <ç ÷ ç ÷
- -è ø è ø
Û
x x x x
x x x x
1 2 1 2
1 2 1 2
. 2( ) 4
0
. ( ) 1
+ + +
<
- + +
Û a3 2 0+ > Û a
2
3
> -
Kết hợp với điều kiện (*) ta được: a
a
2
3
1
ì
ï > -
í
ï ¹î
.
Câu 22. Cho hàm số y =
x
x
2
1
+
+
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Gọi I là giao điểm của 2 đường tiệm cận, D là một tiếp tuyến bất kỳ của đồ thị (C). d là
khoảng cách từ I đến D . Tìm giá trị lớn nhất của d.
· y
x 2
1
( 1)
-
¢ =
+
. Giao điểm của hai đường tiệm cận là I(–1; 1). Giả sử
x
M x C
x
0
0
0
2
; ( )
1
æ ö+
Îç ÷ç ÷+è ø
Phương trình tiếp tuyến D với đồ thi hàm số tại M là:
( )
x
y x x
xx
0
02
0
0
21
( )
11
+-
= - +
++
( ) ( )( )x x y x x x
2
0 0 0 01 1 2 0Û + + - - + + =
Khoảng cách từ I đến D là d =
( )
x
x
0
4
0
2 1
1 1
+
+ +
=
( )
( )x
x
2
02
0
2
2
1
1
1
£
+ +
+
Vậy GTLN của d bằng 2 khi x0 0= hoặc x0 2= - .
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 67
Câu 23. Cho hàm số
x
y
x
1
2 1
- +
=
-
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Chứng minh rằng với mọi m, đường thẳng d y x m: = + luôn cắt (C) tại 2 điểm phân biệt
A, B. Gọi k k1 2, lần lượt là hệ số góc của các tiếp tuyến với (C) tại A và B. Tìm m để tổng
k k1 2+ đạt giá trị lớn nhất.
· PT hoành độ giao điểm của d và (C):
x
x m
x
1
2 1
- +
= +
-
Û
x
g x x mx m2
1
2
( ) 2 2 1 0 (*)
ì
¹ï
í
ï = + - - =î
Vì
g m m m
g
2
2 2 0,
1
0
2
Dì ¢ = + + > "
ï
í æ ö
¹ç ÷ï
è øî
nên (*) luôn có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, .
Theo định lí Viet ta có:
m
x x m x x1 2 1 2
1
;
2
- -
+ = - = . Giả sử: A x y B x y1 1 2 2( ; ), ( ; ) .
Tiếp tuyến tại A và B có hệ số góc là: k k
x x
1 22 2
1 2
1 1
;
(2 1) (2 1)
= - = -
- -
Þ k k m 2
1 2 4( 1) 2 2+ = - + - £ - . Dấu "=" xảy ra Û m 1= - .
Vậy: k k1 2+ đạt GTLN bằng 2- khi m 1= - .
Câu 24. Cho hàm số
x
y
x
2
2 3
+
=
+
(1).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1).
2) Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số (1), biết tiếp tuyến đó cắt trục hoành, trục
tung lần lượt tại hai điểm phân biệt A, B và tam giác OAB cân tại gốc tọa độ O.
· Gọi x y0 0( ; ) là toạ độ của tiếp điểm Þ y x
x
0 2
0
1
( ) 0
(2 3)
-¢ = <
+
DOAB cân tại O nên tiếp tuyến D song song với đường thẳng y x= - (vì tiếp tuyến có hệ số
góc âm). Nghĩa là: y x
x
0 2
0
1
( ) 1
(2 3)
-¢ = = -
+
Þ
x y
x y
0 0
0 0
1 1
2 0
é = - Þ =
ê
= - Þ =êë
+ Với x y0 01; 1= - = Þ D: y x y x1 ( 1)- = - + Û = - (loại)
+ Với x y0 02; 0= - = Þ D: y x y x0 ( 2) 2- = - + Û = - - (nhận)
Vậy phương trình tiếp tuyến cần tìm là: y x 2= - - .
Câu 25. Cho hàm số y =
x
x
2 1
1
-
-
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Lập phương trình tiếp tuyến của đồ thị (C) sao cho tiếp tuyến này cắt các trục Ox, Oy lần
lượt tại các điểm A và B thoả mãn OA = 4OB.
· Giả sử tiếp tuyến d của (C) tại M x y C0 0( ; ) ( )Î cắt Ox tại A, Oy tại B sao cho OA OB4= .
Do DOAB vuông tại O nên
OB
A
OA
1
tan
4
= = Þ Hệ số góc của d bằng
1
4
hoặc
1
4
- .
Hệ số góc của d là y x
x x
0 2 2
0 0
1 1 1
( ) 0
4( 1) ( 1)
¢ = - < Þ - = -
- -
Û
x y
x y
0 0
0 0
3
1 ( )
2
5
3 ( )
2
é
= - =ê
ê
ê = =
êë
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 68
Khi đó có 2 tiếp tuyến thoả mãn là:
y x y x
y x y x
1 3 1 5
( 1)
4 2 4 4
1 5 1 13
( 3)
4 2 4 4
é é
= - + + = - +ê ê
Ûê ê
ê ê= - - + = - +
ê êë ë
.
Câu 26. Cho hàm số
x
y
x
2
2
=
-
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Viết phương trình tiếp tuyến của (C), biết tiếp tuyến này cắt các trục Ox, Oy lần lượt tại A
và B sao cho AB OA 2= .
· Gọi M x y C x0 0 0( ; ) ( ), 2Î ¹ . PTTT tại M:
x
y x x
xx
0
02
00
24
( )
2( 2)
-
= - +
--
Tam giác vuông OAB có AB OA 2= nên DOAB vuông cân tại O. Do đó d vuông góc với
một trong hai đường phân giác d y x d y x1 2: ; := = - và không đi qua O.
+ Nếu d d1^ thì x
x
02
0
4
1 4
( 2)
-
= - Û =
-
Þ d y x: 8= - + .
+ Nếu d d2^ thì
x 2
0
4
1
( 2)
-
=
-
Þ vô nghiệm.
Vậy PTTT cần tìm là: y x 8= - + .
Câu 27. Cho hàm số
x
y
x
1
2 1
+
=
-
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm giá trị nhỏ nhất của m sao cho tồn tại ít nhất một điểm M Î (C) mà tiếp tuyến của (C)
tại M tạo với hai trục toạ độ một tam giác có trọng tâm nằm trên đường thẳng d y m: 2 1= - .
· Gọi M x y C0 0( ; ) ( )Î . PTTT tại M: y x x y
x
0 02
0
3
( )
(2 1)
-
= - +
-
Gọi A, B là giao điểm của tiếp tuyến với trục hoành và trục tung Þ B
x x
y
x
2
0 0
2
0
2 4 1
(2 1)
+ -
=
-
.
Từ đó trọng tâm G của DOAB có: G
x x
y
x
2
0 0
2
0
2 4 1
3(2 1)
+ -
=
-
. Vì G Î d nên
x x
m
x
2
0 0
2
0
2 4 1
2 1
3(2 1)
+ -
= -
-
Mặt khác:
x x x x x
x x x
2 2 2 2
0 0 0 0 0
2 2 2
0 0 0
2 4 1 6 (2 1) 6
1 1
(2 1) (2 1) (2 1)
+ - - -
= = - ³ -
- - -
Do đó để tồn tại ít nhất một điểm M thoả YCBT thì m m
1 1
2 1
3 3
- ³ - Û ³ .
Vậy GTNN của m là
1
3
.
Câu 28. Cho hàm số
x
y
x
2 3
2
-
=
-
(C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Viết phương trình tiếp tuyến tại điểm M thuộc (C) biết tiếp tuyến đó cắt tiệm cận đứng và
tiệm cận ngang lần lượt tại A, B sao cho côsin góc ·ABI bằng
4
17
, với I là giao 2 tiệm cận.
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 69
· I(2; 2). Gọi
x
M x C
x
0
0
0
2 3
; ( )
2
æ ö-
Îç ÷ç ÷-è ø
, x0 2¹
Phương trình tiếp tuyến D tại M:
x
y x x
xx
0
02
00
2 31
( )
2( 2)
-
= - - +
--
Giao điểm của D với các tiệm cận:
x
A
x
0
0
2 2
2;
2
æ ö-
ç ÷ç ÷-è ø
, B x0(2 2;2)- .
Do ·ABI
4
cos
17
= nên · IA
ABI
IB
1
tan
4
= = Û IB IA2 2
16.= Û x 4
0( 2) 16- = Û
x
x
0
0
0
4
é =
ê =ë
Kết luận: Tại M
3
0;
2
æ ö
ç ÷
è ø
phương trình tiếp tuyến: y x
1 3
4 2
= - +
Tại M
5
4;
3
æ ö
ç ÷
è ø
phương trình tiếp tuyến: y x
1 7
4 2
= - +
Câu hỏi tương tự:
a) ·x
y BAI
x
3 2 5
;cos
1 26
-
= =
+
. ĐS: D: y x5 2= - hoặc D: y x5 2= + .
Câu 29. Cho hàm số
x
y
x
2 3
2
-
=
-
có đồ thị (C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm trên (C) những điểm M sao cho tiếp tuyến tại M của (C) cắt hai tiệm cận của (C) tại
A, B sao cho AB ngắn nhất.
· Lấy điểm M m
m
1
; 2
2
æ ö
+ç ÷
-è ø
( )CÎ . Ta có: y m
m 2
1
( )
( 2)
¢ = -
-
Tiếp tuyến (d) tại M có phương trình: y x m
mm 2
1 1
( ) 2
2( 2)
= - - + +
--
Giao điểm của (d) với tiệm cận đứng là: A
m
2
2;2
2
æ ö
+ç ÷
-è ø
Giao điểm của (d) với tiệm cận ngang là: B m(2 2;2)-
Ta có: AB m
m
2 2
2
1
4 ( 2) 8
( 2)
é ù
= - + ³ê ú
-ê úë û
. Dấu “=” xảy ra Û m
m
3
1
é =
ê =ë
Vậy điểm M cần tìm có tọa độ là: M(3;3) hoặc M(1;1)
Câu 30. Cho hàm số
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Gọi M là điểm bất kì trên (C), I là giao điểm của các đường tiệm cận. Tiếp tuyến d của
(C) tại M cắt các đường tiệm cận tại A và B. Tìm toạ độ điểm M sao cho đường tròn ngoại
tiếp tam giác IAB có diện tích bằng 2p .
· Ta có: I(2; 2). Gọi
x
M x C x
x
0
0 0
0
2 3
; ( ), 2
2
æ ö-
Î ¹ç ÷ç ÷-è ø
. PTTT d:
x
y x x
xx
0
02
00
2 31
( )
2( 2)
--
= - +
--
d cắt 2 tiệm cận tại
x
A B x
x
0
0
0
2 2
2; , (2 2;2)
2
æ ö-
-ç ÷ç ÷-è ø
.
IABD vuông tại I và IAB
x M
S x
x Mx
2 0
( ) 0 2
00
1 (1;1)1
2 ( 2) 2
3 (3;3)( 2)
p
é = Þ
= Û - + = Û ê = Þ- ë
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 70
Câu 31. Cho hàm số
x
y
x
2 3
2
-
=
-
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Gọi M là điểm bất kì trên (C). Tiếp tuyến của (C) tại M cắt các đường tiệm cận của (C)
tại A và B. Gọi I là giao điểm của các đường tiệm cận. Tìm toạ độ điểm M sao cho đường
tròn ngoại tiếp tam giác IAB có diện tích nhỏ nhất.
· Giả sử
x
M x C x
x
0
0 0
0
2 3
; ( ) 2
2
æ ö-
Î ¹ç ÷ç ÷-è ø
,
( )
y x
x
0 2
0
1
'( )
2
-
=
-
Phương trình tiếp tuyến (D) với ( C) tại M:
( )
x
y x x
xx
0
02
0
0
2 31
( )
22
--
= - +
--
Toạ độ giao điểm A, B của (D) với hai tiệm cận là: ( )
x
A B x
x
0
0
0
2 2
2; ; 2 2;2
2
æ ö-
-ç ÷ç ÷-è ø
Ta thấy A B
M
xx x
x x0
0
2 2 2
2 2
+ -+
= = = , A B
M
xy y
y
x
0
0
2 3
2 2
-+
= =
-
Þ M là trung điểm của AB.
Mặt khác I(2; 2) và DIAB vuông tại I nên đường tròn ngoại tiếp tam giác IAB có diện tích
S =
x
IM x x
x x
2
2 2 20
0 0 2
0 0
2 3 1
( 2) 2 ( 2) 2
2 ( 2)
p p p p
é ù é ùæ ö-ê ú ê ú= - + - = - + ³ç ÷ç ÷ê ú- ê ú-è ø ë ûë û
Dấu “=” xảy ra khi
x
x
xx
2 0
0 2
00
11
( 2)
3( 2)
é =
- = Û ê =- ë
Do đó điểm M cần tìm là M(1; 1) hoặc M(3; 3).
Câu hỏi tương tự:
a) Với
x
y
x
3 2
2
+
=
+
.ĐS: M M(0;1), ( 4;5)- .
Câu 32. Cho hàm số
mx
y
x m
2 3+
=
-
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m = 1.
2) Gọi I là giao điểm của hai tiệm cận của (C). Tìm m để tiếp tuyến tại một diểm bất kì của
(C) cắt hai tiệm cận tại A và B sao cho DIAB có diện tích S 64= .
· (C) có tiệm cận đứng x m= , tiệm cận ngang y m2= . Giao điểm 2 tiệm cận là I m m( ;2 ).
Gọi
mx
M x C
x m
0
0
0
2 3
; ( )
æ ö+
Îç ÷ç ÷-è ø
. PTTT D của (C) tại M:
mxm
y x x
x mx m
2
0
02
00
2 32 3
( )
( )
++
= - +
--
.
D cắt TCĐ tại
mx m
A m
x m
2
0
0
2 2 6
;
æ ö+ +
ç ÷
ç ÷-è ø
, cắt TCN tại B x m m0(2 ;2 )- .
Ta có:
m
IA
x m
2
0
4 6+
=
+
; IB x m02= - Þ IABS IA IB m21
. 4 6 64
2
= = + = Û m
58
2
= ± .
Câu 33. Cho hàm số
x
y
x 1
=
-
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Viết phương trình tiếp tuyến của (C), biết tiếp tuyến tạo với 2 đường tiệm cận của (C)
một tam giác có chu vi ( )P 2 2 2= + .
· (C) có tiệm cận đứng x 1= , tiệm cận ngang y 1= . Giao điểm 2 tiệm cận là I(1;1) .
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 71
Gọi
x
M x C x
x
0
0 0
0
; ( ) ( 1)
1
æ ö
Î ¹ç ÷ç ÷-è ø
. PTTT D của (C) tại M:
x
y x x
xx
0
02
00
1
( )
1( 1)
= - - +
--
.
D cắt TCĐ tại
x
A
x
0
0
1
1;
1
æ ö+
ç ÷ç ÷-è ø
, cắt TCN tại B x0(2 1;1)- .
Ta có: IABP IA IB AB x x
x x
2
0 0 2
0 0
2 1
2 1 2 ( 1)
1 ( 1)
= + + = + - + - +
- -
≥ 4 2 2+
Dấu "=" xảy ra Û
x
x
x
0
0
0
0
1 1
1
é =
- = Û ê =ë
.
+ Với x0 0= Þ PTTT D: y x= - ; + Với x0 2= Þ PTTT D: y x 4= - + .
Câu 34. Cho hàm số
x
y
x
2 1
1
+
=
-
có đồ thị (C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Gọi I là giao điểm của hai tiệm cận. Tìm điểm M thuộc (C) sao cho tiếp tuyến của (C) tại
M cắt 2 tiệm cận tại A và B với chu vi tam giác IAB đạt giá trị nhỏ nhất.
· Giao điểm của 2 tiệm cận là I(1;2). Gọi M x
x0
0
3
;2
1
æ ö
+ç ÷ç ÷-è ø
Î (C).
+ PTTT tại M có dạng: y x x
xx
02
00
3 3
( ) 2
1( 1)
-
= - + +
--
+ Toạ độ các giao điểm của tiếp tuyến với 2 tiệm cận: A
x0
6
1;2
1
æ ö
+ç ÷ç ÷-è ø
, B x0(2 1;2)-
+ Ta có: IABS IA IB x
x 0
0
1 1 6
. 2 1 2.3 6
2 2 1D = = × × - = =
-
(đvdt)
+ DIAB vuông có diện tích không đổi Þ chu vi DIAB đạt giá trị nhỏ nhất khi IA= IB
Û
x
x
x x
0
0
0 0
1 36
2 1
1 1 3
é = +
= - Þ ê
- = -êë
Vậy có hai điểm M thỏa mãn điều kiện ( )M1 1 3;2 3+ + , ( )M2 1 3;2 3- -
Khi đó chu vi DAIB = 4 3 2 6+ .
Chú ý: Với 2 số dương a, b thoả ab = S (không đổi) thì biểu thức P = a b a b2 2
+ + + nhỏ
nhất khi và chỉ khi a = b.
Thật vậy: P = a b a b2 2
+ + + ³ ab ab ab S2 2 (2 2) (2 2)+ = + = + .
Dấu "=" xảy ra Û a = b.
Câu hỏi tương tự:
a)
x
y
x
2 1
1
-
=
-
. ĐS: M M1 2(0; 1), (2;3)- .
Câu 35. Cho hàm số
x
y
x
2
1
-
=
+
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Viết phương trình tiếp tuyến của (C), biết tiếp tuyến cắt 2 tiệm cận tại A và B sao cho bán
kính đường tròn nội tiếp tam giác IAB là lớn nhất, với I là giao điểm của 2 tiệm cận.
· (C) có TCĐ x 1= - , TCN y 1= . Giao điểm 2 tiệm cận là I( 1;1)- .
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 72
Gọi
x
M x C
x
0
0
0
2
; ( )
1
æ ö-
Îç ÷ç ÷+è ø
. PTTT D của (C) tại M:
x
y x x
xx
0
02
00
23
( )
1( 1)
-
= - +
++
.
D cắt hai tiệm cận tại
x
A B x
x
0
0
0
5
1; , (2 1;1)
1
æ ö-
- +ç ÷ç ÷+è ø
. Ta có: IA IB x
x 0
0
6
; 2 1
1
= = +
+
.
Þ IABS IA IB
1
. 6
2
= = . Gọi p, r là nửa chu vi và bán kính đường trọn nội tiếp của DIAB.
Ta có:
S
S pr r
p p
6
= Þ = = . Do đó r lớn nhất Û p nhỏ nhất. Mặt khác DIAB vuông tại I nên:
p IA IB AB IA IB IA IB IA IB IA IB2 2
2 2 . 2 . 4 3 2 6= + + = + + + ³ + = + .
Dấu "=" xảy ra Û IA IB= Û x x2
0 0( 1) 3 1 3+ = Û = - ± .
+ Với x 1 3= - - Þ PTTT D: ( )y x 2 1 3= + +
+ Với x 1 3= - + Þ PTTT D: ( )y x 2 1 3= + -
Câu 36. Cho hàm số
x
y
x
2 1
1
+
=
-
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm trên hai nhánh của đồ thị (C), các điểm M, N sao cho các tiếp tuyến tại M và N cắt
hai đường tiệm cận tại 4 điểm lập thành một hình thang.
· Gọi M NM m y N n y( ; ), ( ; ) là 2 điểm thuộc 2 nhánh của (C). Tiếp tuyến tại M cắt hai tiệm cận
tại A, B. Tiếp tuyến tại N cắt hai tiệm cận tại C, D.
PTTT tại M có dạng: My y m x m y( ).( )¢= - + Þ
m
A B m
m
2 4
1; , (2 1;2)
1
æ ö+
-ç ÷
-è ø
.
Tương tự:
n
C D n
n
2 4
1; , (2 1;2)
1
æ ö+
-ç ÷
-è ø
.
Hai đường thẳng AD và BC đều có hệ số góc: k
m n
3
( 1)( 1)
-
=
- -
nên AD // BC.
Vậy mọi điểm M, N thuộc 2 nhánh của (C) đều thoả mãn YCBT.
Câu 37. Cho hàm số
x
y
x
3
1
+
=
-
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Cho điểm o o oM x y( ; ) thuộc đồ thị (C). Tiếp tuyến của (C) tại M0 cắt các tiệm cận của (C)
tại các điểm A và B. Chứng minh Mo là trung điểm của đoạn thẳng AB.
· o o oM x y( ; ) Î (C) Þ y
x0
0
4
1
1
= +
-
. PTTT (d) tại M0 : y y x x
x
0 02
0
4
( )
( 1)
- = - -
-
Giao điểm của (d) với các tiệm cận là: A x B y0 0(2 1;1), (1;2 1)- - .
Þ A B A Bx x y y
x y0 0;
2 2
+ +
= = Þ M0 là trung điểm AB.
Câu 38. Cho hàm số :
x
y
x
2
1
+
=
-
(C)
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Chứng minh rằng mọi tiếp tuyến của đồ thị (C) đều lập với hai đường tiệm cận một tam
giác có diện tích không đổi.
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 73
· Giả sử M
a
a
a
2
;
1
æ ö+
ç ÷
-è ø
Î (C).
PTTT (d) của (C) tại M:
a
y y a x a
a
2
( ).( )
1
+¢= - +
-
Û
a a
y x
a a
2
2 2
3 4 2
( 1) ( 1)
- + -
= +
- -
Các giao điểm của (d) với các tiệm cận là:
a
A
a
5
1;
1
æ ö+
ç ÷
-è ø
, B a(2 1;1)- .
IA
a
6
0;
1
®
æ ö
= ç ÷
-è ø
Þ IA
a
6
1
=
-
; IB a(2 2;0)
®
= - Þ IB a2 1= -
Diện tích IABD : S IABD = IA IB
1
.
2
= 6 (đvdt) ÞĐPCM.
Câu hỏi tương tự:
a)
x
y
x
2 4
1
-
=
+
ĐS: S = 12.
Câu 39. Cho hàm số
x
y
x
2 1
1
-
=
-
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Gọi I là giao điểm của hai đường tiệm cận, A là điểm trên (C) có hoành độ là a. Tiếp
tuyến tại A của (C) cắt hai đường tiệm cận tại P và Q. Chứng tỏ rằng A là trung điểm của
PQ và tính diện tích tam giác IPQ.
·
a
I A a
a
2 1
(1; 2), ;
1
æ ö-
- ç ÷
-è ø
. PT tiếp tuyến d tại A:
a
y x a
aa 2
1 2 1
( )
1(1 )
-
= - +
--
Giao điểm của tiệm cận đứng và tiếp tuyến d:
a
P
a
2
1;
1
æ ö
ç ÷
-è ø
Giao điểm của tiệm cận ngang và tiếp tuyến d: Q a(2 1; 2)- -
Ta có: P Q Ax x a x2 2+ = = . Vậy A là trung điểm của PQ.
IP =
a
a a
2 2
2
1 1
+ =
- -
; IQ = a2( 1)- . Suy ra: SIPQ =
1
2
IP.IQ = 2 (đvdt)
Câu 40. Cho hàm số
x
y
x
2 1
1
-
=
+
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Gọi I là giao điểm của hai đường tiệm cận của (C). Tìm trên đồ thị (C), điểm M có hoành
độ dương sao cho tiếp tuyến tại M với đồ thị (C) cắt hai đường tiệm cận tại A và B thoả
mãn: IA IB2 2
40+ = .
· (C) có TCĐ: x 1= - ; TCX: y 2= Þ I(–1; 2). Giả sử
x
M x
x
0
0
0
2 1
;
1
æ ö-
ç ÷ç ÷+è ø
Î (C), (x0 > 0).
PTTT với (C) tại M:
x
y x x
xx
0
02
00
2 13
( )
1( 1)
-
= - +
++
Þ
x
A
x
0
0
2 4
1;
1
æ ö-
-ç ÷ç ÷+è ø
, ( )B x0(2 1;2+ .
IA IB2 2
40+ = Û
x
x
x
2
02
0
0
36
4( 1) 40
( 1)
0
ì
+ + =ï
+í
ï >î
Û x0 2= (y0 = 1) Þ M(2; 1).
Câu 41. Cho hàm số
x
y
x
1
1
+
=
-
(C).
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 74
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm trên Oy tất cả các điểm từ đó kẻ được duy nhất một tiếp tuyến tới (C).
· Gọi oM y(0; ) là điểm cần tìm. PT đường thẳng qua M có dạng: oy kx y= + (d)
(d) là tiếp tuyến của (C)
o o o o
x
kx y y x y x y
x
x kk
xx
2
2
2
1
( 1) 2( 1) 1 0 (1)
1
22 1;
( 1)( 1)
ì + ì= + - - + + + =ïï ï-Û Û -í í- ¹ ==ï ï
-îï -î
(*)
YCBT Û hệ (*) có 1 nghiệmÛ (1) có 1 nghiệm khác 1
o
o o
o o o
o
y y x y k
x y y y x y k
2
1 11 ; 1 8
1 2
' ( 1) ( 1)( 1) 0 0; 1 22
D
ì é= ì ¹ï ï = = Þ = -êÛ Ú Ûí í
ê= = + - - + =ïï î = = - Þ = -î ë
Vậy có 2 điểm cần tìm là: M(0; 1) và M(0; –1).
Câu 42. Cho hàm số
x
y
x
3
1
+
=
-
(C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm trên đường thẳng d y x: 2 1= + các điểm từ đó kẻ được duy nhất một tiếp tuyến tới
(C).
· Gọi M m m d( ;2 1)+ Î . PT đường thẳng D qua M có dạng: y k x m m( ) 2 1= - + +
PT hoành độ giao điểm của D và (C):
x
k x m m
x
3
( ) 2 1
1
+
- + + =
-
Û [ ] [ ]kx m k m x mk m2
( 1) 2 (2 4) 0- + - + - + = (*)
D tiếp xuc với (C) Û (*) có nghiệm kép Û
[ ] [ ]
k
m k m k mk m
2
0
( 1) 2 4 (2 4) 0D
ì ¹ï
í
= + - - - + =ïî
Û
k
g k m k m m k m2 2 2 2
0
( ) ( 1) 4( 4) 4 0
ì ¹
í
= - - - - + =î
Qua M m m d( ;2 1)+ Î kẻ được đúng 1 tiếp tuyến đến (C)
Û g k( ) 0= có đúng 1 nghiệm k 0¹ Û
m m g m
m m g m
m k k
2 2
2 2
32( 2) 0; (0) 4 0
32( 2) 0; (0) 4 0
1
1 0 16 4 0
4
D
D
é ¢ = - - - > = =
ê
¢ = - - - > = =ê
ê
- = Þ + = Þ = -êë
Û
m M
m M
m M
m M
0 (0;1)
1 ( 1; 1)
2 (2;5)
1 (1;3)
é = Þ
ê = - Þ - -
ê
= Þê
= Þêë
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 75
KSHS 05: BIỆN LUẬN SỐ NGHIỆM CỦA PHƯƠNG TRÌNH
Câu 1. Cho hàm số y x x3 2
3 1= - + + .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm m để phương trình x x m m3 2 3 2
3 3- = - có ba nghiệm phân biệt.
· PT x x m m3 2 3 2
3 3- = - Û x x m m3 2 3 2
3 1 3 1- + + = - + + . Đặt k m m3 2
3 1= - + +
Số nghiệm của PT bằng số giao điểm của đồ thị (C) với đường thẳng d: y k=
Dựa vào đồ thị (C) ta có PT có 3 nghiệm phân biệt Û k1 5< < Û m {( 1;3)  0;2}Î -
Câu 2. Cho hàm số y x x3 2
3 2= - + .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Biện luận theo m số nghiệm của phương trình :
m
x x
x
2
2 2
1
- - =
-
.
· Ta có ( )m
x x x x x m x
x
2 2
2 2 2 2 1 , 1.
1
- - = Û - - - = ¹
-
Do đó số nghiệm của phương trình
bằng số giao điểm của ( )y x x x C2
2 2 1 , ( ')= - - - và đường thẳng y m x, 1.= ¹
Với ( ) f x khi x
y x x x
f x khi x
2 ( ) 1
2 2 1
( ) 1
ì >
= - - - = í- <î
nên ( )C' bao gồm:
+ Giữ nguyên đồ thị (C) bên phải đường thẳng x 1.=
+ Lấy đối xứng đồ thị (C) bên trái đường thẳng x 1= qua Ox.
Dựa vào đồ thị ta có:
m < –2 m = –2 –2 < m < 0 m ≥ 0
vô nghiệm 2 nghiệm kép 4 nghiệm phân biệt 2 nghiệm phân biệt
Câu 3. Cho hàm số y x x4 2
5 4= - + có đồ thị (C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm m để phương trình x x m4 2
125 4 log- + = có 6 nghiệm.
· Dựa vào đồ thị ta có PT có 6 nghiệm Û m m
9
44
12
9
log 12 144 12
4
= Û = = .
Câu 4. Cho hàm số: y x x4 2
2 1= - + .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Biện luận theo m số nghiệm của phương trình: x x m4 2
22 1 log 0- + + = (m > 0)
· x x m4 2
22 1 log 0- + + = Û x x m4 2
22 1 log- + = - (*)
+ Số nghiệm của (*) là số giao điểm của 2 đồ thị y x x4 2
2 1= - + và y m2log= -
+ Từ đồ thị suy ra:
m
1
0
2
< < m
1
2
= m
1
1
2
< < m 1= m 1>
2 nghiệm 3 nghiệm 4 nghiệm 2 nghiệm vô nghiệm
Câu 5. Cho hàm số y f x x x4 2
( ) 8 9 1= = - + .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Dựa vào đồ thị (C) hãy biện luận theo m số nghiệm của phương trình:
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 76
x x m4 2
8cos 9cos 0- + = với x [0; ]pÎ
· Xét phương trình: x x m4 2
8cos 9cos 0- + = với x [0; ]pÎ (1)
Đặt t xcos= , phương trình (1) trở thành: t t m4 2
8 9 0- + = (2)
Vì x [0; ]pÎ nên t [ 1;1]Î - , giữa x và t có sự tương ứng một đối một, do đó số nghiệm của
phương trình (1) và (2) bằng nhau.
Ta có: t t m4 2
(2) 8 9 1 1Û - + = - (3)
Gọi (C1): y t t4 2
8 9 1= - + với t [ 1;1]Î - và (d): y m1= - . Phương trình (3) là phương trình
hoành độ giao điểm của (C1) và (d).
Chú ý rằng (C1) giống như đồ thị (C) trong miền x1 1- £ £ .
Dựa vào đồ thị ta có kết luận sau:
m 0< m 0= m0 1< < m
81
1
32
£ < m
81
32
= m
81
32
>
vô nghiệm 1 nghiệm 2 nghiệm 4 nghiệm 2 nghiệm vô nghiệm
Câu 6. Cho hàm số
x
y
x
3 4
2
-
=
-
(C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm các giá trị của m để phương trình sau có 2 nghiệm trên đoạn
2
0;
3
pé ù
ê ú
ë û
:
x x m ( x x6 6 4 4
sin cos sin cos )+ = +
· Xét phương trình: x x m ( x x6 6 4 4
sin cos sin cos )+ = + (*)
x m x2 23 1
1 sin 2 1 sin 2
4 2
æ ö
Û - = -ç ÷
è ø
Û x m x2 2
4 3sin 2 2 (2 sin 2 )- = - (1)
Đặt t x2
sin 2= . Với x
2
0;
3
pé ù
Îê ú
ë û
thì [ ]t 0;1Î . Khi đó (1) trở thành:
t
m
t
3 4
2
2
-
=
-
với t 0;1é ùÎë û
Nhận xét : với mỗi t 0;1é ùÎë û ta có : x t
x t
x t
sin2
sin2
sin2
é = -
Û =ê
=ë
Để (*) có 2 nghiệm thuộc đoạn
2
0;
3
pé ù
ê ú
ë û
thì t t
3 3
;1 ;1
2 4
é ö é ö
Î Þ Î÷ê ÷ê÷ ë øêë ø
Dưa vào đồ thị (C) ta có: y m y m
3 7
(1) 2 1 2
4 5
æ ö
< £ Û < £ç ÷
è ø
Û m
1 7
2 10
< £ .
Câu 7. Cho hàm số
x
y
x
1
.
1
+
=
-
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Biện luận theo m số nghiệm của phương trình
x
m
x
1
.
1
+
=
-
· Số nghiệm của
x
m
x
1
1
+
=
-
bằng số giao điểm của đồ thị (C¢):
x
y
x
1
1
+
=
-
và y m.=
Dựa vào đồ thị ta suy ra được:
m m1; 1< - > m 1= - m1 1- < £
2 nghiệm 1 nghiệm vô nghiệm
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 77
KSHS 06: ĐIỂM ĐẶC BIỆT CỦA ĐỒ THỊ
Kiến thức cơ bản:
1) Khoảng cách giữa hai điểm A, B: AB = B A B Ax x y y2 2
( ) ( )- + -
2) Khoảng cách từ điểm M x y0 0( ; ) đến đường thẳng D: ax by c 0+ + = :
ax by c
d M d
a b
0 0
2 2
( , )
+ +
=
+
Đặc biệt: + Nếu D: x a= thì d M x a0( , )D = -
+ Nếu D: y b= thì d M y b0( , )D = -
+ Tổng các khoảng cách từ M đến các trục toạ độ là: x y0 0+ .
3) Diện tích tam giác ABC: S = ( )AB AC A AB AC AB AC
2
2 21 1
. .sin . .
2 2
= -
uuur uuur
4) Các điểm A, B đối xứng nhau qua điểm I Û IA IB 0+ =
uur uur
Û A B I
A B I
x x x
y y y
2
2
ì + =
í + =î
5) Các điểm A, B đối xứng nhau qua đường thẳng D Û AB
I
D
D
ì ^
í Îî
(I là trung điểm AB).
Đặc biệt: + A, B đối xứng nhau qua trục Ox Û B A
B A
x x
y y
ì =
í = -î
+ A, B đối xứng nhau qua trục Ox Û B A
B A
x x
y y
ì =
í = -î
6) Khoảng cách giữa đường thẳng D với đường cong (C) bằng khoảng cách nhỏ nhất giữa
một điểm M Î D và một điểm N Î (C).
7) Điểm M x y( ; ) được gọi là có toạ độ nguyên nếu x y, đều là số nguyên.
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 78
Câu 1. Cho hàm số y x x3
3 2= - + + (C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm 2 điểm trên đồ thị hàm số sao cho chúng đối xứng nhau qua tâm M(–1; 3).
· Gọi ( )A x y0 0; , B là điểm đối xứng với A qua điểm M( 1;3)- ( )B x y0 02 ;6Þ - - -
A B C, ( )Î Û
y x x
y x x
3
0 0 0
3
0 0 0
3 2
6 ( 2 ) 3( 2 ) 2
ì = - + +ï
í
- = - - - + - - +ïî
( ) ( )x x x x x x
33 2
0 0 0 0 0 06 3 2 2 3 2 2 6 12 6 0Û = - + + - - - + - - + Û + + = Û x y0 01 0= - Þ =
Vậy 2 điểm cần tìm là: ( 1;0)- và ( 1;6)-
Câu 2. Cho hàm số
x
y x x
3
2 11
3
3 3
= - + + - .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm trên đồ thị (C) hai điểm phân biệt M, N đối xứng nhau qua trục tung.
· Hai điểm M x y N x y C1 1 2 2( ; ), ( ; ) ( )Î đối xứng nhau qua Oy Û
x x
y y
2 1
1 2
0ì = - ¹ï
í
=ïî
Û
x x
x x
x x x x2
2 1
3 3
2 31 2
1 1 2
0
11 11
3 3
3 3 3 3
ì = - ¹
ï
í
- + + - = - + + -ï
î
Û
x
x
1
2
3
3
ì =ï
í
= -ïî
hoặc
x
x
1
2
3
3
ì = -ï
í
=ïî
Vậy hai điểm thuộc đồ thị (C) và đối xứng qua Oy là: M N
16 16
3; , 3;
3 3
æ ö æ ö
-ç ÷ ç ÷
è ø è ø
.
Câu 3. Cho hàm số y x x3
3 2= - + + (C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm trên (C) hai điểm đối xứng nhau qua đường thẳng d: x y2 2 0- + = .
· Gọi ( ) ( )M x y N x y1 1 2 2; ; ; thuộc (C) là hai điểm đối xứng qua đường thẳng d
I là trung điểm của AB nên
x x y y
I 1 2 1 2;
2 2
æ ö+ +
ç ÷
è ø
, ta có I dÎ
Có:
( ) ( )x x x xy y x x
3 3
1 1 2 21 2 1 2
3 2 3 2
2. 2
2 2 2
- + + + - + ++ +
= = +
( ) ( ) ( ) ( )
x x
x x x x x x x x x x
x x x x
3 1 2
2 21 2 1 2 1 2 1 2 1 2
1 1 2 2
0
3 3 2
1
é + =
Þ - + + + + + = + Þ ê
- + =êë
Mặt khác: ( ) ( )MN d x x y y2 1 2 1.1 .2 0^ Þ - + - =
( ) ( )( )x x x x x x x x x x x x2 2 2 2
2 1 2 1 1 1 2 2 1 1 2 2
7
7 2 0
2
Þ - - - + + = Þ + + =
- Xét x x1 2 0+ = x x1 2
7 7
;
2 2
Þ = ± = m
- Xét
x xx x x x
x x x x x x
2 22 2
1 21 1 2 2
2 2
1 1 2 2
1 2
9
1
4
7 5
2 4
ìì + =- + = ïï ï
Û Þí í
+ + =ï ï =î ïî
vô nghiệm
Vậy 2 điểm cần tìm là:
7 1 7 7 1 7
;2 ; ;2
2 2 2 2 2 2
æ ö æ ö
- - +ç ÷ ç ÷
ç ÷ ç ÷
è ø è ø
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 79
Câu 4. Cho hàm số y x x x3 21 5
3
3 3
= + - + .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Gọi A, B là các giao điểm của (C) với trục Ox. Chứng minh rằng trên đồ thị (C) tồn tại
hai điểm cùng nhìn đoạn AB dưới một góc vuông.
· PT hoành độ giao điểm của (C) với trục hoành: x
x x x
x
3 21 5 1
3 0
53 3
é =
+ - + = Û ê = -ë
Þ A B( 5;0), (1;0)- . Gọi M a a a a C M A B3 21 5
; 3 ( ), ,
3 3
æ ö
+ - + Î ¹ç ÷
è ø
Þ AM a a a a3 21 5
5; 3
3 3
æ ö
= + + - +ç ÷
è ø
uuur
, BM a a a a3 21 5
1; 3
3 3
æ ö
= - + - +ç ÷
è ø
uuur
AM BM AM BM. 0^ Û =
uuur uuur
Û a a a a2 41
( 5)( 1) ( 5) ( 1) 0
9
+ - + + - =
Û a a31
1 ( 1) ( 5) 0
9
+ - + = Û a a a a4 3 2
2 12 14 4 0 (*)+ - + + =
Đặt y a a a a4 3 2
2 12 14 4 0= + - + + = , có tập xác định D = R.
y a a a3 2
4 6 12 14¢ = + - + ; y 0¢ = có 1 nghiệm thực a y0 0
7 2043
2 16
» - Þ » -
Dựa vào BBT ta suy ra (*) luôn có 2 nghiệm khác 1 và –5.
Vậy luôn tồn tại 2 điểm thuộc (C) cùng nhìn đoạn AB dưới một góc vuông.
Câu 5. Cho hàm số y x x4 2
2 1= - + .
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm toạ độ hai điểm P, Q thuộc (C) sao cho đường thẳng PQ song song với trục hoành và
khoảng cách từ điểm cực đại của (C) đến đường thẳng PQ bằng 8.
· Điểm cực đại của (C) là A(0;1) . PT đường thẳng PQ có dạng: y m m( 0)= ³ .
Vì d A PQ( , ) 8= nên m 9= . Khi đó hoành độ các điểm P, Q là nghiệm của phương trình:
x x x4 2
2 8 0 2- - = Û = ± .
Vậy: P Q( 2;9), (2;9)- hoặc P Q(2;9), ( 2;9)- .
Câu 6. Cho hàm số y x mx m4 2
1= + - - (Cm).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m = –2.
2) Chứng minh rằng khi m thay đổi thì (Cm) luôn luôn đi qua hai điểm cố định A, B. Tìm m
để các tiếp tuyến tại A và B vuông góc với nhau.
· Hai điểm cố định A(1; 0), B(–1; 0). Ta có: y x mx3
4 2¢ = + .
Các tiếp tuyến tại A và B vuông góc với nhau Û y y(1). ( 1) 1¢ ¢ - = - Û m 2
(4 2 ) 1+ =
Û m m
3 5
;
2 2
= - = - .
Câu 7. Cho hàm số
x
y
x
2
2 1
+
=
-
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm những điểm trên đồ thị (C) cách đều hai điểm A(2; 0) và B(0; 2).
· PT đường trung trực đọan AB: y x= .
Những điểm thuộc đồ thị cách đều A và B có hoành độ là nghiệm của PT:
x
x
x
2
2 1
+
=
-
Û x x x x2 1 5 1 5
1 0 ;
2 2
- +
- - = Û = =
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 80
Hai điểm cần tìm là:
1 5 1 5 1 5 1 5
, ; ,
2 2 2 2
æ ö æ ö- - + +
ç ÷ ç ÷
ç ÷ ç ÷
è ø è ø
Câu 8. Cho hàm số
x
y
x
3 4
2
-
=
-
(C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm các điểm thuộc (C) cách đều 2 tiệm cận.
· Gọi M x y( ; ) Î (C) và cách đều 2 tiệm cận x = 2 và y = 3.
Ta có:
x x
x y x x
x x
3 4
2 3 2 2 2
2 2
-
- = - Û - = - Û - =
- -
x x
x
xx
1
( 2)
42
é =
Û = ± - Û ê =- ë
Vậy có 2 điểm thoả mãn đề bài là : M1( 1; 1) và M2(4; 6)
Câu 9. Cho hàm số
x
y
x
2 1
1
+
=
+
(C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm trên (C) những điểm có tổng khoảng cách đến hai tiệm cận của (C) nhỏ nhất.
· Gọi M x y0 0( ; ) Î (C), ( x0 1¹ - ) thì
x
y
x x
0
0
0 0
2 1 1
2
1 1
+
= = -
+ +
Gọi A, B lần lượt là hình chiếu của M trên TCĐ và TCN thì:
MA x MB y
x0 0
0
1
1 , 2
1
= + = - =
+
Áp dụng BĐT Cô-si ta có: MA MB MA MB x
x0
0
1
2 . 2 1. 2
1
+ ³ = + =
+
Þ MA + MB nhỏ nhất bằng 2 khi
x
x
xx
0
0
00
01
1
21
é =
+ = Û ê = -+ ë
.
Vậy ta có hai điểm cần tìm là (0; 1) và (–2; 3).
Câu hỏi tương tự:
a)
x
y
x
2 1
1
-
=
+
ĐS: x0 1 3= - ± b)
x
y
x
3 5
2
-
=
-
ĐS: M M(1;2), (3;4)
Câu 10. Cho hàm số
x
y
x
2 1
1
-
=
+
(C).
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm điểm M thuộc đồ thị (C) để tiếp tuyến của (C) tại M với đường thẳng đi qua M và
giao điểm hai đường tiệm cận có tích các hệ số góc bằng –9.
· Giao điểm 2 tiệm cận là I( 1;2)- .
Gọi M I
IM
M I
y y
M x C k
x x x x
0 2
0 0
3 3
;2 ( )
1 ( 1)
-æ ö -
- Î Þ = =ç ÷
+ - +è ø
+ Hệ số góc của tiếp tuyến tại M:
( )
Mk y x
x
0 2
0
3
( )
1
¢= =
+
+ YCBT M IMk k. 9Û = - Û
x
x
0
0
0
2
é =
ê = -ë
. Vậy có 2 điểm M thỏa mãn: M(0; –3) và M(–2; 5)
Câu 11. Cho hàm số
x
y
x
2
1
+
=
-
.
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 81
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm điểm M trên (C) sao cho khoảng cách từ M đến đường thẳng d x y: 2 2 0+ - = bằng
k
6 5
5
= .
· Gọi
m
M m C
m
2
; ( )
1
æ ö+
Îç ÷
-è ø
. Ta có: d M d m m m26 5
( , ) 2 3 4 6 1
5
= Û - + = -
Û m m m m
5 1
2; ; 2;
2 2
= = = - = Þ M M M M
5 1
(2;4); ;3 ; ( 2;0); ; 5
2 2
æ ö æ ö
- -ç ÷ ç ÷
è ø è ø
.
Câu hỏi tương tự:.
a)
x
y d x y k
x
3 1 12
; :3 4 1 0;
2 5
-
= - + = =
-
. ĐS: M M M M
16 15 7 11
(1; 2); ; ; 2; ; ;6
3 4 4 3
æ ö æ ö æ ö
- -ç ÷ç ÷ ç ÷
è øè ø è ø
.
Câu 12. Cho hàm số
x
y
x
2 1
1
+
=
+
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm điểm M trên đồ thị (C) sao cho khoảng cách từ M đến đường thẳng d x y: 4 8 0- + =
là ngắn nhất.
· Gọi D là tiếp tuyến của (C) song song với d
Þ PTTT của (C) là
x
y1
5
:
4 4
D = + hoặc
x
y2
13
:
4 4
D = +
Các tiếp điểm tương ứng: M M1 2
3 5
1; , 3;
2 2
æ ö æ ö
-ç ÷ ç ÷
è ø è ø
. Ta tính được d M d M1 2( , ) ( , )D D< .
Þ M1
3
1;
2
æ ö
ç ÷
è ø
là điểm cần tìm.
Cách 2: Giả sử
x
M x C
x
2 1
; ( )
1
æ ö+
Îç ÷
+è ø
. Tính f d M d( , )= . Sử dụng phương pháp hàm số để tìm
fmin .
Câu 13. Cho hàm số
x
y
x
2 1
1
-
=
+
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm tọa độ điểm M Î (C) sao cho khoảng cách từ điểm I( 1; 2)- tới tiếp tuyến của (C) tại
M là lớn nhất.
· Giả sử M x C
x0
0
3
; 2 ( )
1
æ ö
- Îç ÷ç ÷+è ø
. PTTT D của (C) tại M là:
y x x
x x
02
0 0
3 3
2 ( )
1 ( 1)
- + = -
+ +
Û x x x y x2
0 0 03( ) ( 1) ( 2) 3( 1) 0- - + - - + =
Khoảng cách từ I( 1;2)- tới tiếp tuyến D là:
( )
x x x
d
xx x
x
0 0 0
4 4
2
00 02
0
3( 1 ) 3( 1) 6 1 6
99 ( 1)9 1 ( 1)
( 1)
- - - + +
= = =
+ ++ + + +
+
.
Theo BĐT Cô–si: x
x
2
02
0
9
( 1) 2 9 6
( 1)
+ + ³ =
+
Þ d 6£ .
Khoảng cách d lớn nhất bằng 6 khi x x x
x
2 2
0 0 02
0
9
( 1) ( 1) 3 1 3
( 1)
= + Û + = Û = - ±
+
.
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 82
Vậy có hai điểm cần tìm là: ( )M 1 3;2 3- + - hoặc ( )M 1 3;2 3- - +
Câu 14. Cho hàm số
x
y
x
2 4
1
-
=
+
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm trên (C) hai điểm đối xứng nhau qua đường thẳng MN biết M(–3; 0) và N(–1; –1).
· MN (2; 1)= -
uuuur
Þ Phương trình MN: x y2 3 0+ + = .
Phương trình đường thẳng (d) ^ MN có dạng: y x m2= + .
Phương trình hoành độ giao điểm của (C) và (d):
x
x m
x
2 4
2
1
-
= +
+
Û x mx m x2
2 4 0 ( 1)+ + + = ¹ - (1)
(d) cắt (C) tại hai điểm phân biệt A, B Û m m2
8 32 0D = - - > (2)
Khi đó A x x m B x x m1 1 2 2( ;2 ), ( ;2 )+ + với x x1 2, là các nghiệm của (1)
Trung điểm của AB là
x x
I x x m1 2
1 2;
2
æ ö+
+ +ç ÷
è ø
º
m m
I ;
4 2
æ ö
-ç ÷
è ø
(theo định lý Vi-et)
A, B đối xứng nhau qua MN Û I Î MN Û m 4= -
Suy ra (1) Û x
x x
x
2 0
2 4 0
2
é =
- = Û ê =ë
Þ A(0; –4), B(2; 0).
Câu 15. Cho hàm số
x
y
x
2
1
=
-
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm trên đồ thị (C) hai điểm B, C thuộc hai nhánh sao cho tam giác ABC vuông cân tại
đỉnh A với A(2; 0).
· Ta có C y
x
2
( ) : 2
1
= +
-
. Gọi B b C c
b c
2 2
;2 , ;2
1 1
+ +
- -
æ ö æ ö
ç ÷ ç ÷
è ø è ø
với b c1< < .
Gọi H, K lần lượt là hình chiếu của B, C lên trục Ox.
Ta có: · · · · · · ·AB AC BAC CAK BAH CAK ACK BAH ACK0 0
; 90 90+ = + Þ= = Þ = =
và: · ·
{AH CK
BHA CKA ABH CAK
HB AK
0
90 D D
=
= = Þ = Þ
=
Hay: {
b
bc
c
c
b
2
2 2
11
2 3
2 2
1
- = +
= -- Û
=
+ = -
-
ì
ïï
í
ï
ïî
.
Vậy B C( 1;1), (3;3)-
Câu 16. Cho hàm số
x
y
x
3
1
-
=
+
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm trên hai nhánh của đồ thị (C) hai điểm A và B sao cho AB ngắn nhất.
· Tập xác định D = R { 1}- . Tiệm cận đứng x 1= - .
Giả sử A a B b
a b
4 4
1 ;1 , 1 ;1
æ ö æ ö
- - + - + -ç ÷ ç ÷
è ø è ø
(với a b0, 0> > ) là 2 điểm thuộc 2 nhánh của (C)
AB a b a b ab ab
a b aba b a b
2
2 2 2
2 2 2 2
1 1 16 16 64
( ) 16 ( ) 1 4 1 4 32
æ ö é ù é ù
= + + + = + + ³ + = + ³ç ÷ ê ú ê úè ø ë û ë û
H K
B
A
C
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số
Trang 83
AB nhỏ nhất Û
a b a b
AB a b
ab a
ab
4
44 2 416
4 4
ì = ì =ï
= Û Û Û = =í í
= =îïî
Khi đó: ( ) ( )A B4 44 4
1 4;1 64 , 1 4;1 64- - + - + - .
Câu hỏi tương tự:
a)
x
y
x
4 9
3
-
=
-
. ĐS: ( ) ( )A B3 3;4 3 , 3 3;4 3- - + +
Câu 17. Cho hàm số
x
y
x
1
2
- +
=
-
.
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số.
2) Tìm trên đồ thị (C), các điểm A, B sao cho độ dài đoạn AB bằng 4 và đường thẳng AB
vuông góc với đường thẳng d y x: = .
· PT đường thẳng AB có dạng: y x m= - + . PT hoành độ giao điểm của (C) và AB:
x
x m
x
1
2
- +
= - +
-
Û g x x m x m x2
( ) ( 3) 2 1 0 (1) ( 2)= - + + + = ¹
Để có 2 điểm A, B thì (1) phải có 2 nghiệm phân biệt khác 2 Û g
g
0
(2) 0
Dì >
í
¹î
Û m m
m m
2
( 3) 4(2 1) 0
4 ( 3).2 2 1 0
ì + - + >
í
- + + + ¹î
Û m" .
Ta có: A B
A B
x x m
x x m
3
. 2 1
ì + = +
í = +î
. Mặt khác A A B By x m y x m;= - + = - +
Do đó: AB = 4 Û B A B Ax x y y2 2
( ) ( ) 16- + - = Û m m2
2 3 0- - = Û m
m
1
3
é = -
ê =ë
.
+ Với m 3= , thay vào (1) ta được: x y
x x
x y
2 3 2 2
6 7 0
3 2 2
é = + Þ = -
- + = Û ê
= - Þ =ë
Þ A B(3 2; 2), (3 2; 2)+ - - hoặc A B(3 2; 2), (3 2; 2)- + -
+ Với m 1= - , thay vào (1) ta được: x y
x x
x y
2 1 2 2 2
2 1 0
1 2 2 2
é = + Þ = - -
- - = Û ê
= - Þ = - +ë
Þ A B(1 2; 2 2); (1 2; 2 2)+ - - - - + hoặc A B(1 2; 2 2); (1 2; 2 2)- - + + - -
Câu 18. Cho hàm số
x x
y
x
2
3 5 14
6 1
+ +
=
+
có đồ thị (C).
Tìm tất các các điểm trên (C) có toạ độ nguyên.
· Ta có: y x
x
1 53
2 3
4 6 1
æ ö
= + +ç ÷
+è ø
.
Điểm M x y C( ; ) ( )Î có toạ độ nguyên Û
x Z
y x Z
x
1 53
2 3
4 6 1
ì Î
ï
æ öí
= + + Îç ÷ï +è øî
Û
x Z
x Z
x
x
x
53
2 3
6 1
53
2 3 4
6 1
ì Î
ïæ ö
ï + + Îç ÷
í +è ø
ïæ ö
+ +ïç ÷
+è øî
M
Û
x Z
Z
x
x
x
53
6 1
53
2 3 4
6 1
ì Î
ï
ï Î
í +
ïæ ö
+ +ç ÷ï
+è øî
M
Û
x Z
x x
x
x
6 1 1 6 1 53
53
2 3 4
6 1
ì Î
ï + = ± Ú + = ±ï
íæ öï + +ç ÷
ï +è øî
M
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com
Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng
Trang 84
Û x y
x y
0 14
9 4
é = Þ =
ê = - Þ = -ë
. Vậy có hai điểm thoả YCBT: (0;14), ( 9; 4)- - .
Câu 19. Cho hàm số
x x
y
x
2
3 6
2
- +
=
-
có đồ thị (C).
Tìm những cặp điểm trên đồ thị (C) đối xứng nhau qua điểm I
1
;1
2
æ ö
ç ÷
è ø
.
· Gọi M x y N x y C1 1 2 2( ; ), ( ; ) ( )Î đối xứng nhau qua điểm I
1
;1
2
æ ö
ç ÷
è ø
.
Khi đó ta có:
x x x x
N x y
y y y y
1 2 2 1
1 1
1 2 2 1
1 1
(1 ;2 )
2 2
ì ì+ = = -
Û Þ - -í í
+ = = -î î
.
Vì M x y N x y C1 1 2 2( ; ), ( ; ) ( )Î nên ta có:
x x
y
x
x x
y
x
2
1 1
1
1
2
1 1
1
1
3 6
2
4
2
1
ì - +
ï =
-ï
í
- +ï - =ï - -î
Û
x y
x y
1 1
1 1
2; 4
3; 6
é = - = -
ê = =ë
.
Vậy trên (C) có đúng một cặp điểm thoả YCBT: M N( 2; 4), (3;6)- - .
Câu 20. Cho hàm số
x x
y
x
2
1
1
+ +
=
+
có đồ thị (C).
Tìm những cặp điểm trên đồ thị (C) đối xứng nhau qua đường thẳng d x y:16 17 33 0+ + = .
· ĐS: A B
21 13
5; , 3;
4 4
æ ö æ ö
- -ç ÷ ç ÷
è ø è ø
.
Chân thành cảm ơn các bạn đồng nghiệp và các em học sinh đã đọc tập tài liệu này.
transitung_tv@yahoo.com
www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam
www.MATHVN.com

More Related Content

PDF
200 cau-khaosathamso2 (1) 07
DOCX
200 cau khao sat ham so
PDF
200 cau-khaosathamso2 (1) 06
PDF
Chuyên đề khảo sát hàm số đầy đủ
PDF
200 cau-khaosathamso2 (1) 08
PDF
Chuyên đề luyện thi Đại học 2014
PDF
200 cau-khaosathamso2 (1) 09
PDF
100 bai toan ks cua thay tran si tung
200 cau-khaosathamso2 (1) 07
200 cau khao sat ham so
200 cau-khaosathamso2 (1) 06
Chuyên đề khảo sát hàm số đầy đủ
200 cau-khaosathamso2 (1) 08
Chuyên đề luyện thi Đại học 2014
200 cau-khaosathamso2 (1) 09
100 bai toan ks cua thay tran si tung

What's hot (14)

PDF
100 cau hoi phu kshs
DOC
Biện luận phương trình chứa dấu giá trị tuyệt đối
PDF
Toan pt.de033.2011
DOC
Chuyen de dao ham
PDF
Chuyên đề luyện thi đạo học
PDF
Chuyên đề luyện thi đại học môn toán năm 2014
DOC
4 khao sat-ham_so_www.mathvn.com
PDF
Khao sat ve_do_thi
PDF
CHUYÊN ĐỀ: LTĐH TOÁN 2014
PDF
đại số lớp 11
DOC
tinh don dieu_cua_ham_so.1
DOC
40 bai ham so chon loc" Phongmath bmt"
PDF
Chuyên đề về số phức
DOC
Bài tập đạo hàm có hướng dẫn
100 cau hoi phu kshs
Biện luận phương trình chứa dấu giá trị tuyệt đối
Toan pt.de033.2011
Chuyen de dao ham
Chuyên đề luyện thi đạo học
Chuyên đề luyện thi đại học môn toán năm 2014
4 khao sat-ham_so_www.mathvn.com
Khao sat ve_do_thi
CHUYÊN ĐỀ: LTĐH TOÁN 2014
đại số lớp 11
tinh don dieu_cua_ham_so.1
40 bai ham so chon loc" Phongmath bmt"
Chuyên đề về số phức
Bài tập đạo hàm có hướng dẫn
Ad

Similar to Www.mathvn.com 200 cau-khaosathamso2 (20)

PDF
Chuyendekhaosathamsodaydu transitung00001-140105042016-phpapp01 (1)
DOCX
200caukhaosathamso 130720043224-phpapp01
PDF
Sự biến thiên của hàm số
PDF
Bai tap giai tich 12 htv
DOCX
B1 tinh don dieu cua ham so
PDF
Sáng kiến kinh nghiệm Kỹ thuật đọc bảng biến thiên, đồ thị xét tính đơn điệu ...
PDF
01 khao sat va ve do thi ham so p1
PDF
Chinh phục kỳ thi THPT Quốc gia 2017 - Khảo sát hàm số | iHoc.me
PDF
CHUYÊN ĐỀ DẠY THÊM TOÁN LỚP 12 THEO FORM THI MỚI BGD 2025 - CHÂN TRỜI SÁNG TẠ...
DOC
1.2.tinh don dieu_cua_ham_so.1
PDF
BÀI TẬP DẠY THÊM TOÁN LỚP 12 SÁCH MỚI THEO FORM THI MỚI BGD 2025 - CÁNH DIỀU ...
PDF
Bài 1 sự đồng biến - nghịch biến của hàm số (2)
PDF
Bai 9 bttl_tinh_don_dieu
PDF
Khao sat ham_so_luyen_thi_dai_hoc_dtn
PDF
BÀI TẬP DẠY THÊM TOÁN LỚP 12 SÁCH MỚI THEO FORM THI MỚI BGD 2025 - CHÂN TRỜI ...
PDF
CHUYÊN ĐỀ DẠY THÊM TOÁN LỚP 12 THEO FORM THI MỚI BGD 2025 - CÁNH DIỀU - CẢ NĂ...
PDF
[123doc.vn] 131 cau hoi phu khao sat ham so co dap an pdf
PDF
[123doc.vn] 131 cau hoi phu khao sat ham so co dap an pdf
PPT
1. su dong bien nghich bien cua ham so tiet 1 2 3 4
PDF
Hàm số - 1. Tính đơn điệu của Hàm số-clone
Chuyendekhaosathamsodaydu transitung00001-140105042016-phpapp01 (1)
200caukhaosathamso 130720043224-phpapp01
Sự biến thiên của hàm số
Bai tap giai tich 12 htv
B1 tinh don dieu cua ham so
Sáng kiến kinh nghiệm Kỹ thuật đọc bảng biến thiên, đồ thị xét tính đơn điệu ...
01 khao sat va ve do thi ham so p1
Chinh phục kỳ thi THPT Quốc gia 2017 - Khảo sát hàm số | iHoc.me
CHUYÊN ĐỀ DẠY THÊM TOÁN LỚP 12 THEO FORM THI MỚI BGD 2025 - CHÂN TRỜI SÁNG TẠ...
1.2.tinh don dieu_cua_ham_so.1
BÀI TẬP DẠY THÊM TOÁN LỚP 12 SÁCH MỚI THEO FORM THI MỚI BGD 2025 - CÁNH DIỀU ...
Bài 1 sự đồng biến - nghịch biến của hàm số (2)
Bai 9 bttl_tinh_don_dieu
Khao sat ham_so_luyen_thi_dai_hoc_dtn
BÀI TẬP DẠY THÊM TOÁN LỚP 12 SÁCH MỚI THEO FORM THI MỚI BGD 2025 - CHÂN TRỜI ...
CHUYÊN ĐỀ DẠY THÊM TOÁN LỚP 12 THEO FORM THI MỚI BGD 2025 - CÁNH DIỀU - CẢ NĂ...
[123doc.vn] 131 cau hoi phu khao sat ham so co dap an pdf
[123doc.vn] 131 cau hoi phu khao sat ham so co dap an pdf
1. su dong bien nghich bien cua ham so tiet 1 2 3 4
Hàm số - 1. Tính đơn điệu của Hàm số-clone
Ad

More from Quyen Le (20)

DOC
Tâm các bạn tuổi thpt
DOC
Hóa đại cương
DOC
Trung tâm dayhoc24
DOC
Kim loại + axit
PDF
Huy nam hinh hoc phang
PDF
Huy nam nhi thuc neton
PDF
Huy nam khao sat ham so
PDF
Huy nam hinh khong gin
PDF
Huy nam tich phan va ung dung
DOC
De cuong tot nghiep thpt tieng anh
DOC
Tailieuonthidaihocmondialy
DOC
Cauhoionthitracnghiemsinh12
DOC
On tap-luong-giac-bai4
PDF
10 phuong-phap-giai-nhanh-bai-tap-trac-nghiem-hoa-hoc
PDF
10 phuong-phap-giai-nhanh-bai-tap-trac-nghiem-hoa-hoc
PDF
800 cau hoi trac nghiem mon hoa
PDF
Aminoaxitvadongphan 120918004230-phpapp02
DOC
On tap-luong-giac-bai4
PDF
Cacbohidrat 120918071806-phpapp01
PDF
Tong+hop+cac+dang+bai+tap+vat+ly+12
Tâm các bạn tuổi thpt
Hóa đại cương
Trung tâm dayhoc24
Kim loại + axit
Huy nam hinh hoc phang
Huy nam nhi thuc neton
Huy nam khao sat ham so
Huy nam hinh khong gin
Huy nam tich phan va ung dung
De cuong tot nghiep thpt tieng anh
Tailieuonthidaihocmondialy
Cauhoionthitracnghiemsinh12
On tap-luong-giac-bai4
10 phuong-phap-giai-nhanh-bai-tap-trac-nghiem-hoa-hoc
10 phuong-phap-giai-nhanh-bai-tap-trac-nghiem-hoa-hoc
800 cau hoi trac nghiem mon hoa
Aminoaxitvadongphan 120918004230-phpapp02
On tap-luong-giac-bai4
Cacbohidrat 120918071806-phpapp01
Tong+hop+cac+dang+bai+tap+vat+ly+12

Www.mathvn.com 200 cau-khaosathamso2

  • 1. TRẦN SĨ TÙNG ---- ›š & ›š ---- TÀI LIỆU ÔN THI ĐẠI HỌC – CAO ĐẲNG Năm 2012 www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 2. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 1 KSHS 01: TÍNH ĐƠN ĐIỆU CỦA HÀM SỐ A. Kiến thức cơ bản Giả sử hàm số y f x( )= có tập xác định D. · Hàm số f đồng biến trên D Û y x D0,¢ ³ " Î và y 0¢ = chỉ xảy ra tại một số hữu hạn điểm thuộc D. · Hàm số f nghịch biến trên D Û y x D0,¢ £ " Î và y 0¢ = chỉ xảy ra tại một số hữu hạn điểm thuộc D. · Nếu y ax bx c a2 ' ( 0)= + + ¹ thì: + a y x R 0 ' 0, 0D ì > ³ " Î Û í £î + a y x R 0 ' 0, 0D ì < £ " Î Û í £î · Định lí về dấu của tam thức bậc hai g x ax bx c a2 ( ) ( 0)= + + ¹ : + Nếu D < 0 thì g x( ) luôn cùng dấu với a. + Nếu D = 0 thì g x( ) luôn cùng dấu với a (trừ b x a2 = - ) + Nếu D > 0 thì g x( ) có hai nghiệm x x1 2, và trong khoảng hai nghiệm thì g x( ) khác dấu với a, ngoài khoảng hai nghiệm thì g x( ) cùng dấu với a. · So sánh các nghiệm x x1 2, của tam thức bậc hai g x ax bx c2 ( ) = + + với số 0: + x x P S 1 2 0 0 0 0 Dì ³ ï £ < Û >í ï <î + x x P S 1 2 0 0 0 0 Dì ³ ï < £ Û >í ï >î + x x P1 20 0< < Û < · a b g x m x a b g x m ( ; ) ( ) , ( ; ) max ( )£ " Î Û £ ; a b g x m x a b g x m ( ; ) ( ) , ( ; ) min ( )³ " Î Û ³ B. Một số dạng câu hỏi thường gặp 1. Tìm điều kiện để hàm số y f x( )= đơn điệu trên tập xác định (hoặc trên từng khoảng xác định). · Hàm số f đồng biến trên D Û y x D0,¢ ³ " Î và y 0¢ = chỉ xảy ra tại một số hữu hạn điểm thuộc D. · Hàm số f nghịch biến trên D Û y x D0,¢ £ " Î và y 0¢ = chỉ xảy ra tại một số hữu hạn điểm thuộc D. · Nếu y ax bx c a2 ' ( 0)= + + ¹ thì: + a y x R 0 ' 0, 0D ì > ³ " Î Û í £î + a y x R 0 ' 0, 0D ì < £ " Î Û í £î 2. Tìm điều kiện để hàm số y f x ax bx cx d3 2 ( )= = + + + đơn điệu trên khoảng ( ; )a b . Ta có: y f x ax bx c2 ( ) 3 2¢ ¢= = + + . a) Hàm số f đồng biến trên ( ; )a b Û y x0, ( ; )¢ ³ " Î a b và y 0¢ = chỉ xảy ra tại một số hữu hạn điểm thuộc ( ; )a b . Trường hợp 1: · Nếu bất phương trình f x h m g x( ) 0 ( ) ( )¢ ³ Û ³ (*) thì f đồng biến trên ( ; )a b Û h m g x ( ; ) ( ) max ( )³ a b www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 3. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 2 · Nếu bất phương trình f x h m g x( ) 0 ( ) ( )¢ ³ Û £ (**) thì f đồng biến trên ( ; )a b Û h m g x ( ; ) ( ) min ( )£ a b Trường hợp 2: Nếu bất phương trình f x( ) 0¢ ³ không đưa được về dạng (*) thì đặt t x= -a . Khi đó ta có: y g t at a b t a b c2 2 ( ) 3 2(3 ) 3 2a a a¢ = = + + + + + . – Hàm số f đồng biến trên khoảng a( ; )-¥ Û g t t( ) 0, 0³ " < Û a a S P 0 0 0 0 0 0 D D ì > ïïì > > Úí í £ >î ï ³ïî – Hàm số f đồng biến trên khoảng a( ; )+¥ Û g t t( ) 0, 0³ " > Û a a S P 0 0 0 0 0 0 D D ì > ïïì > > Úí í£ <î ï ³ïî b) Hàm số f nghịch biến trên ( ; )a b Û y x0, ( ; )¢ ³ " Î a b và y 0¢ = chỉ xảy ra tại một số hữu hạn điểm thuộc ( ; )a b . Trường hợp 1: · Nếu bất phương trình f x h m g x( ) 0 ( ) ( )¢ £ Û ³ (*) thì f nghịch biến trên ( ; )a b Û h m g x ( ; ) ( ) max ( )³ a b · Nếu bất phương trình f x h m g x( ) 0 ( ) ( )¢ ³ Û £ (**) thì f nghịch biến trên ( ; )a b Û h m g x ( ; ) ( ) min ( )£ a b Trường hợp 2: Nếu bất phương trình f x( ) 0¢ £ không đưa được về dạng (*) thì đặt t x= -a . Khi đó ta có: y g t at a b t a b c2 2 ( ) 3 2(3 ) 3 2a a a¢ = = + + + + + . – Hàm số f nghịch biến trên khoảng a( ; )-¥ Û g t t( ) 0, 0£ " < Û a a S P 0 0 0 0 0 0 D D ì < ïïì < > Úí í£ >î ï ³ïî – Hàm số f nghịch biến trên khoảng a( ; )+¥ Û g t t( ) 0, 0£ " > Û a a S P 0 0 0 0 0 0 D D ì < ïïì < > Úí í£ <î ï ³ïî 3. Tìm điều kiện để hàm số y f x ax bx cx d3 2 ( )= = + + + đơn điệu trên khoảng có độ dài bằng k cho trước. · f đơn điệu trên khoảng x x1 2( ; ) Û y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, Û a 0 0D ì ¹ í >î (1) · Biến đổi x x d1 2- = thành x x x x d2 2 1 2 1 2( ) 4+ - = (2) · Sử dụng định lí Viet đưa (2) thành phương trình theo m. · Giải phương trình, so với điều kiện (1) để chọn nghiệm. 4. Tìm điều kiện để hàm số ax bx c y a d dx e 2 (2), ( , 0) + + = ¹ + a) Đồng biến trên ( ; )a-¥ . b) Đồng biến trên ( ; )a +¥ . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 4. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 3 c) Đồng biến trên ( ; )a b . Tập xác định: e D R d ì ü- = í ý î þ , ( ) ( ) adx aex be dc f x y dx e dx e 2 2 2 2 ( ) ' + + - = = + + 5. Tìm điều kiện để hàm số ax bx c y a d dx e 2 (2), ( , 0) + + = ¹ + a) Nghịch biến trên ( ; )a-¥ . b) Nghịch biến trên ( ; )a +¥ . c) Nghịch biến trên ( ; )a b . Tập xác định: e D R d ì ü- = í ý î þ , ( ) ( ) adx aex be dc f x y dx e dx e 2 2 2 2 ( ) ' + + - = = + + Trường hợp 1 Trường hợp 2 Nếu: f x g x h m i( ) 0 ( ) ( ) ( )³ Û ³ Nếu bpt: f x( ) 0³ không đưa được về dạng (i) thì ta đặt: t x a= - . Khi đó bpt: f x( ) 0³ trở thành: g t( ) 0³ , với: g t adt a d e t ad ae be dc2 2 ( ) 2 ( ) 2a a a= + + + + + - a) (2) đồng biến trên khoảng ( ; )a-¥ e d g x h m x( ) ( ), a a ì- ï ³Û í ï ³ " <î e d h m g x ( ; ] ( ) min ( ) a a -¥ ì- ³ï Û í £ï î a) (2) đồng biến trên khoảng ( ; )a-¥ e d g t t ii( ) 0, 0 ( ) a ì- ï ³Û í ï ³ " <î a a ii S P 0 0 0 ( ) 0 0 0 ì > ïïì > D > Û Úí í D £ >î ï ³ïî b) (2) đồng biến trên khoảng ( ; )a +¥ e d g x h m x( ) ( ), a a ì- ï £Û í ï ³ " >î e d h m g x [ ; ) ( ) min ( ) a a +¥ ì- £ï Û í £ï î b) (2) đồng biến trên khoảng ( ; )a +¥ e d g t t iii( ) 0, 0 ( ) a ì- ï £Û í ï ³ " >î a a iii S P 0 0 0 ( ) 0 0 0 ì > ïïì > D > Û Úí íD £ <î ï ³ïî c) (2) đồng biến trên khoảng ( ; )a b ( )e d g x h m x ; ( ) ( ), ( ; ) a b a b ì- ï ÏÛ í ï ³ " Îî ( )e d h m g x [ ; ] ; ( ) min ( ) a b a b ì- Ïï Û í £ï î www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 5. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 4 Trường hợp 1 Trường hợp 2 Nếu f x g x h m i( ) 0 ( ) ( ) ( )£ Û ³ Nếu bpt: f x( ) 0³ không đưa được về dạng (i) thì ta đặt: t x a= - . Khi đó bpt: f x( ) 0£ trở thành: g t( ) 0£ , với: g t adt a d e t ad ae be dc2 2 ( ) 2 ( ) 2a a a= + + + + + - a) (2) nghịch biến trên khoảng ( ; )a-¥ e d g x h m x( ) ( ), a a ì- ï ³Û í ï ³ " <î e d h m g x ( ; ] ( ) min ( ) a a -¥ ì- ³ï Û í £ï î a) (2) đồng biến trên khoảng ( ; )a-¥ e d g t t ii( ) 0, 0 ( ) a ì- ï ³Û í ï £ " <î a a ii S P 0 0 0 ( ) 0 0 0 ì < ïïì < D > Û Úí íD £ >î ï ³ïî b) (2) nghịch biến trên khoảng ( ; )a +¥ e d g x h m x( ) ( ), a a ì- ï £Û í ï ³ " >î e d h m g x [ ; ) ( ) min ( ) a a +¥ ì- £ï Û í £ï î b) (2) đồng biến trên khoảng ( ; )a +¥ e d g t t iii( ) 0, 0 ( ) a ì- ï £Û í ï £ " >î a a iii S P 0 0 0 ( ) 0 0 0 ì < ïïì < D > Û Úí íD £ <î ï ³ïî c) (2) đồng biến trong khoảng ( ; )a b ( )e d g x h m x ; ( ) ( ), ( ; ) a b a b ì- ï ÏÛ í ï ³ " Îî ( )e d h m g x [ ; ] ; ( ) min ( ) a b a b ì- Ïï Û í £ï î www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 6. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 5 Câu 1. Cho hàm số y m x mx m x3 21 ( 1) (3 2) 3 = - + + - (1) 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số (1) khi m 2= . 2) Tìm tất cả các giá trị của tham số m để hàm số (1) đồng biến trên tập xác định của nó. · Tập xác định: D = R. y m x mx m2 ( 1) 2 3 2¢= - + + - . (1) đồng biến trên R Û y x0,¢³ " Û m 2³ Câu 2. Cho hàm số y x x mx3 2 3 4= + - - (1) 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m 0= . 2) Tìm tất cả các giá trị của tham số m để hàm số (1) đồng biến trên khoảng ( ;0)-¥ . · Tập xác định: D = R. y x x m2 3 6¢= + - . y¢ có m3( 3)D¢ = + . + Nếu m 3£ - thì 0D¢ £ Þ y x0,¢ ³ " Þ hàm số đồng biến trên R Þ m 3£ - thoả YCBT. + Nếu m 3> - thì 0D¢ > Þ PT y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt x x x x1 2 1 2, ( )< . Khi đó hàm số đồng biến trên các khoảng x x1 2( ; ),( ; )-¥ +¥ . Do đó hàm số đồng biến trên khoảng ( ;0)-¥ Û x x1 20 £ < Û P S 0 0 0 D¢ì > ï ³í ï >î Û m m 3 0 2 0 ì > - ï - ³í ï- >î (VN) Vậy: m 3£ - . Câu 3. Cho hàm số y x m x m m x3 2 2 3(2 1) 6 ( 1) 1= - + + + + có đồ thị (Cm). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 0. 2) Tìm m để hàm số đồng biến trên khoảng (2; )+¥ · Tập xác định: D = R. y x m x m m2 ' 6 6(2 1) 6 ( 1)= - + + + có m m m2 2 (2 1) 4( ) 1 0D = + - + = > x m y x m ' 0 1 é = = Û ê = +ë . Hàm số đồng biến trên các khoảng m m( ; ), ( 1; )-¥ + +¥ Do đó: hàm số đồng biến trên (2; )+¥ Û m 1 2+ £ Û m 1£ Câu 4. Cho hàm số y x m x m x m3 2 (1 2 ) (2 ) 2= + - + - + + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m = 1. 2) Tìm m để hàm đồng biến trên khoảng K (0; )= +¥ . · Hàm đồng biến trên (0; )+¥ y x m x m2 3 (1 2 ) (22 ) 0¢Û += - + - ³ với x 0 )( ;" Î +¥ x f x m x x2 23 ( ) 4 1 2+ Û = ³ + + với x 0 )( ;" Î +¥ Ta có: xx xx x xf x x 2 2 2 6( 1) 1 1 2 ( ) 0 2 ( ) 0 1; 24 1 ¢ = + - + - = = -= Û = + Û Lập BBT của hàm f x( ) trên (0; )+¥ , từ đó ta đi đến kết luận: f m m 1 5 2 4 æ ö ³ Û ³ç ÷ è ø . Câu hỏi tương tự: a) y m x m x m x3 21 ( 1) (2 1) 3(2 1) 1 3 = + - - + - + m( 1)¹ - , K ( ; 1)= -¥ - . ĐS: m 4 11 ³ b) y m x m x m x3 21 ( 1) (2 1) 3(2 1) 1 3 = + - - + - + m( 1)¹ - , K (1; )= +¥ . ĐS: 0m ³ c) y m x m x m x3 21 ( 1) (2 1) 3(2 1) 1 3 = + - - + - + m( 1)¹ - , K ( 1;1)= - . ĐS: m 1 2 ³ www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 7. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 6 Câu 5. Cho hàm số y m x m x x2 3 21 ( 1) ( 1) 2 1 3 = - + - - + (1) m( 1)¹ ± . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m = 0. 2) Tìm m để hàm nghịch biến trên khoảng K ( ;2)= -¥ . · Tập xác định: D = R; y m x m x2 2 ( 1) 2( 1) 2¢ = - + - - . Đặt t x –2= ta được: y g t m t m m t m m2 2 2 2 ( ) ( 1) (4 2 6) 4 4 10¢ = = - + + - + + - Hàm số (1) nghịch biến trong khoảng ( ;2)-¥ g t t( ) 0, 0Û £ " < TH1: a 0 0 ì < íD £î Û m m m 2 2 1 0 3 2 1 0 ìï - < í - - £ïî TH2: a S P 0 0 0 0 ì < ïïD > í >ï ³ïî Û m m m m m m m 2 2 2 1 0 3 2 1 0 4 4 10 0 2 3 0 1 ì - < ï - - >ïï í + - £ ï- -ï > ï +î Vậy: Với m 1 1 3 - £ < thì hàm số (1) nghịch biến trong khoảng ( ;2)-¥ . Câu 6. Cho hàm số y m x m x x2 3 21 ( 1) ( 1) 2 1 3 = - + - - + (1) m( 1)¹ ± . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m = 0. 2) Tìm m để hàm nghịch biến trên khoảng K (2; )= +¥ . · Tập xác định: D = R; y m x m x2 2 ( 1) 2( 1) 2¢ = - + - - . Đặt t x –2= ta được: y g t m t m m t m m2 2 2 2 ( ) ( 1) (4 2 6) 4 4 10¢ = = - + + - + + - Hàm số (1) nghịch biến trong khoảng (2; )+¥ g t t( ) 0, 0Û £ " > TH1: a 0 0 ì < íD £î Û m m m 2 2 1 0 3 2 1 0 ìï - < í - - £ïî TH2: a S P 0 0 0 0 ì < ïïD > í <ï ³ïî Û m m m m m m m 2 2 2 1 0 3 2 1 0 4 4 10 0 2 3 0 1 ì - < ï - - >ïï í + - £ ï- -ï < ï +î Vậy: Với m1 1- < < thì hàm số (1) nghịch biến trong khoảng (2; )+¥ Câu 7. Cho hàm số y x x mx m3 2 3= + + + (1), (m là tham số). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m = 3. 2) Tìm m để hàm số (1) nghịch biến trên đoạn có độ dài bằng 1. · Ta có y x x m2 ' 3 6= + + có m9 3D¢ = - . + Nếu m ≥ 3 thì y x R0,¢ ³ " Î Þ hàm số đồng biến trên R Þ m ≥ 3 không thoả mãn. + Nếu m < 3 thì y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt x x x x1 2 1 2, ( )< . Hàm số nghịch biến trên đoạn x x1 2;é ùë û với độ dài l x x1 2= - . Ta có: m x x x x1 2 1 22; 3 + = - = . YCBT Û l 1= Û x x1 2 1- = Û x x x x2 1 2 1 2( ) 4 1+ - = Û m 9 4 = . Câu 8. Cho hàm số y x mx3 2 2 3 1= - + - (1). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1. 2) Tìm các giá trị của m để hàm số (1) đồng biến trong khoảng x x1 2( ; ) với x x2 1 1- = . · y x mx2 ' 6 6= - + , y x x m' 0 0= Û = Ú = . + Nếu m = 0 y x0,¢Þ £ " Ρ Þ hàm số nghịch biến trên ¡ Þ m = 0 không thoả YCBT. www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 8. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 7 + Nếu m 0¹ , y x m khi m0, (0; ) 0¢ ³ " Î > hoặc y x m khi m0, ( ;0) 0¢ ³ " Î < . Vậy hàm số đồng biến trong khoảng x x1 2( ; ) với x x2 1 1- = Û x x m x x m 1 2 1 2 ( ; ) (0; ) ( ; ) ( ;0) é = ê =ë và x x2 1 1- = Û m m m 0 1 1 0 1 é - = Û = ±ê - =ë . Câu 9. Cho hàm số y x mx m4 2 2 3 1= - - + (1), (m là tham số). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m = 1. 2) Tìm m để hàm số (1) đồng biến trên khoảng (1; 2). · Ta có y x mx x x m3 2 ' 4 4 4 ( )= - = - + m 0£ , y x0, (0; )¢³ " Î +¥ Þ m 0£ thoả mãn. + m 0> , y 0¢= có 3 nghiệm phân biệt: m m, 0,- . Hàm số (1) đồng biến trên (1; 2) Û m m1 0 1£ Û < £ . Vậy (m ;1ùÎ -¥ û . Câu hỏi tương tự: a) Với y x m x m4 2 2( 1) 2= - - + - ; y đồng biến trên khoảng (1;3). ĐS: m 2£ . Câu 10. Cho hàm số mx y x m 4+ = + (1) 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m 1= - . 2) Tìm tất cả các giá trị của tham số m để hàm số (1) nghịch biến trên khoảng ( ;1)-¥ . · Tập xác định: D = R {–m}. m y x m 2 2 4 ( ) -¢= + . Hàm số nghịch biến trên từng khoảng xác định Û y m0 2 2¢< Û - < < (1) Để hàm số (1) nghịch biến trên khoảng( ;1)-¥ thì ta phải có m m1 1- ³ Û £ - (2) Kết hợp (1) và (2) ta được: m2 1- < £ - . Câu 11. Cho hàm số x x m y x 2 2 3 (2). 1 - + = - Tìm m để hàm số (2) đồng biến trên khoảng ( ; 1)-¥ - . · Tập xác định: D R { 1}= . x x m f x y x x 2 2 2 2 4 3 ( ) ' . ( 1) ( 1) - + - = = - - Ta có: f x m x x2 ( ) 0 2 4 3³ Û £ - + . Đặt g x x x2 ( ) 2 4 3= - + g x x'( ) 4 4Þ = - Hàm số (2) đồng biến trên ( ; 1)-¥ - y x m g x ( ; 1] ' 0, ( ; 1) min ( ) -¥ - Û ³ " Î -¥ - Û £ Dựa vào BBT của hàm số g x x( ), ( ; 1]" Î -¥ - ta suy ra m 9£ . Vậy m 9£ thì hàm số (2) đồng biến trên ( ; 1)-¥ - Câu 12. Cho hàm số x x m y x 2 2 3 (2). 1 - + = - Tìm m để hàm số (2) đồng biến trên khoảng (2; )+¥ . · Tập xác định: D R { 1}= . x x m f x y x x 2 2 2 2 4 3 ( ) ' . ( 1) ( 1) - + - = = - - Ta có: f x m x x2 ( ) 0 2 4 3³ Û £ - + . Đặt g x x x2 ( ) 2 4 3= - + g x x'( ) 4 4Þ = - Hàm số (2) đồng biến trên (2; )+¥ y x m g x [2; ) ' 0, (2; ) min ( ) +¥ Û ³ " Î +¥ Û £ www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 9. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 8 Dựa vào BBT của hàm số g x x( ), ( ; 1]" Î -¥ - ta suy ra m 3£ . Vậy m 3£ thì hàm số (2) đồng biến trên (2; )+¥ . Câu 13. Cho hàm số x x m y x 2 2 3 (2). 1 - + = - Tìm m để hàm số (2) đồng biến trên khoảng (1;2) . · Tập xác định: D R { 1}= . x x m f x y x x 2 2 2 2 4 3 ( ) ' . ( 1) ( 1) - + - = = - - Ta có: f x m x x2 ( ) 0 2 4 3³ Û £ - + . Đặt g x x x2 ( ) 2 4 3= - + g x x'( ) 4 4Þ = - Hàm số (2) đồng biến trên (1;2) y x m g x [1;2] ' 0, (1;2) min ( )Û ³ " Î Û £ Dựa vào BBT của hàm số g x x( ), ( ; 1]" Î -¥ - ta suy ra m 1£ . Vậy m 1£ thì hàm số (2) đồng biến trên (1;2) . Câu 14. Cho hàm số x mx m y m x 2 2 2 3 (2). 2 - + = - Tìm m để hàm số (2) nghịch biến trên khoảng ( ;1)-¥ . · Tập xác định: D R { m} 2= . x mx m f x y x m x m 2 2 2 2 4 ( ) ' . ( 2 ) ( 2 ) - + - = = - - Đặt t x 1= - . Khi đó bpt: f x( ) 0£ trở thành: g t t m t m m2 2 ( ) 2(1 2 ) 4 1 0= - - - - + - £ Hàm số (2) nghịch biến trên ( ;1)-¥ m y x g t t i 2 1 ' 0, ( ;1) ( ) 0, 0 ( ) ì > Û £ " Î -¥ Û í £ " <î i S P ' 0 ' 0 ( ) 0 0 éD = êìD > êÛ ï >íê ï ³êîë m m m m m2 0 0 4 2 0 4 1 0 é = êì ¹êÛ ï - >íê ïê - + ³îë m m 0 2 3 é = Û ê ³ +ë Vậy: Với m 2 3³ + thì hàm số (2) nghịch biến trên ( ;1)-¥ . Câu 15. Cho hàm số x mx m y m x 2 2 2 3 (2). 2 - + = - Tìm m để hàm số (2) nghịch biến trên khoảng (1; )+¥ . · Tập xác định: D R { m} 2= . x mx m f x y x m x m 2 2 2 2 4 ( ) ' . ( 2 ) ( 2 ) - + - = = - - Đặt t x 1= - . Khi đó bpt: f x( ) 0£ trở thành: g t t m t m m2 2 ( ) 2(1 2 ) 4 1 0= - - - - + - £ Hàm số (2) nghịch biến trên (1; )+¥ m y x g t t ii 2 1 ' 0, (1; ) ( ) 0, 0 ( ) ì < Û £ " Î +¥ Û í £ " >î ii S P ' 0 ' 0 ( ) 0 0 éD = êìD > êÛ ï <íê ï ³êîë m m m m m2 0 0 4 2 0 4 1 0 é = êì ¹êÛ ï - <íê ïê - + ³îë m 2 3Û £ - Vậy: Với m 2 3£ - thì hàm số (2) nghịch biến trên (1; )+¥ www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 10. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 9 KSHS 02: CỰC TRỊ CỦA HÀM SỐ Dạng 1: Cực trị của hàm số bậc 3: y f x ax bx cx d3 2 ( )= = + + + A. Kiến thức cơ bản · Hàm số có cực đại, cực tiểu Û phương trình y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt. · Hoành độ x x1 2, của các điểm cực trị là các nghiệm của phương trình y 0¢ = . · Để viết phương trình đường thẳng đi qua các điểm cực đại, cực tiểu, ta có thể sử dụng phương pháp tách đạo hàm. – Phân tích y f x q x h x( ). ( ) ( )¢= + . – Suy ra y h x y h x1 1 2 2( ), ( )= = . Do đó phương trình đường thẳng đi qua các điểm cực đại, cực tiểu là: y h x( )= . · Gọi a là góc giữa hai đường thẳng d y k x b d y k x b1 1 1 2 2 2: , := + = + thì k k k k 1 2 1 2 tan 1 - = + a B. Một số dạng câu hỏi thường gặp Gọi k là hệ số góc của đường thẳng đi qua các điểm cực đại, cực tiểu. 1. Tìm điều kiện để đường thẳng đi qua các điểm cực đại, cực tiểu song song (vuông góc) với đường thẳng d y px q: = + . – Tìm điều kiện để hàm số có cực đại, cực tiểu. – Viết phương trình đường thẳng đi qua các điểm cực đại, cực tiểu. – Giải điều kiện: k p= (hoặc k p 1 = - ). 2. Tìm điều kiện để đường thẳng đi qua các điểm cực đại, cực tiểu tạo với đường thẳng d y px q: = + một góc a . – Tìm điều kiện để hàm số có cực đại, cực tiểu. – Viết phương trình đường thẳng đi qua các điểm cực đại, cực tiểu. – Giải điều kiện: k p kp tan 1 - = + a . (Đặc biệt nếu d º Ox, thì giải điều kiện: k tan= a ) 3. Tìm điều kiện để đường thẳng đi qua các điểm cực đại, cực tiểu cắt hai trục Ox, Oy tại hai điểm A, B sao cho DIAB có diện tích S cho trước (với I là điểm cho trước). – Tìm điều kiện để hàm số có cực đại, cực tiểu. – Viết phương trình đường thẳng D đi qua các điểm cực đại, cực tiểu. – Tìm giao điểm A, B của D với các trục Ox, Oy. – Giải điều kiện IABS SD = . 4. Tìm điều kiện để đồ thị hàm số có hai điểm cực trị A, B sao cho DIAB có diện tích S cho trước (với I là điểm cho trước). – Tìm điều kiện để hàm số có cực đại, cực tiểu. – Viết phương trình đường thẳng D đi qua các điểm cực đại, cực tiểu. – Giải điều kiện IABS SD = . 5. Tìm điều kiện để đồ thị hàm số có hai điểm cực trị A, B đối xứng qua đường thẳng d cho trước. – Tìm điều kiện để hàm số có cực đại, cực tiểu. – Viết phương trình đường thẳng D đi qua các điểm cực đại, cực tiểu. – Gọi I là trung điểm của AB. – Giải điều kiện: d I d Dì ^ í Îî . 5. Tìm điều kiện để đồ thị hàm số có hai điểm cực trị A, B cách đều đường thẳng d cho trước. – Tìm điều kiện để hàm số có cực đại, cực tiểu. www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 11. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 10 – Giải điều kiện: d A d d B d( , ) ( , )= . 6. Tìm điều kiện để đồ thị hàm số có hai điểm cực trị A, B và khoảng cách giữa hai điểm A, B là lớn nhất (nhỏ nhất). – Tìm điều kiện để hàm số có cực đại, cực tiểu. – Tìm toạ độ các điểm cực trị A, B (có thể dùng phương trình đường thẳng qua hai điểm cực trị). – Tính AB. Dùng phương pháp hàm số để tìm GTLN (GTNN) của AB. 7. Tìm điều kiện để hàm số có cực đại, cực tiểu và hoành độ các điểm cực trị thoả hệ thức cho trước. – Tìm điều kiện để hàm số có cực đại, cực tiểu. – Phân tích hệ thức để áp dụng định lí Vi-et. 8. Tìm điều kiện để hàm số có cực trị trên khoảng K1 ( ; )a= -¥ hoặc K2 ( ; )a= +¥ . y f x ax bx c2 ' ( ) 3 2= = + + . Đặt t x= -a . Khi đó: y g t at a b t a b c2 2 ' ( ) 3 2(3 ) 3 2a a a= = + + + + + 9. Tìm điều kiện để hàm số có hai cực trị x x1 2, thoả: a) x x1 2a< < b) x x1 2 a< < c) x x1 2a < < y f x ax bx c2 ' ( ) 3 2= = + + . Đặt t x= -a . Khi đó: y g t at a b t a b c2 2 ' ( ) 3 2(3 ) 3 2a a a= = + + + + + Hàm số có cực trị thuộc K1 ( ; )a= -¥ Hàm số có cực trị thuộc K2 ( ; )a= +¥ Hàm số có cực trị trên khoảng ( ; )a-¥ f x( ) 0Û = có nghiệm trên ( ; )a-¥ . g t( ) 0Û = có nghiệm t < 0 P S P 0 ' 0 0 0 é < êìD ³ êÛ ï <íê ï ³êîë Hàm số có cực trị trên khoảng ( ; )a +¥ f x( ) 0Û = có nghiệm trên ( ; )a +¥ . g t( ) 0Û = có nghiệm t > 0 P S P 0 ' 0 0 0 é < êìD ³ êÛ ï >íê ï ³êîë a) Hàm số có hai cực trị x x1 2, thoả x x1 2a< < g t( ) 0Û = có hai nghiệm t t1 2, thoả t t1 20< < P 0Û < b) Hàm số có hai cực trị x x1 2, thoả x x1 2 a< < g t( ) 0Û = có hai nghiệm t t1 2, thoả t t1 2 0< < S P ' 0 0 0 ìD > ï Û <í ï >î c) Hàm số có hai cực trị x1, x2 thoả x x1 2a < < g t( ) 0Û = có hai nghiệm t t1 2, thoả t t1 20 < < S P ' 0 0 0 ìD > ï Û >í ï >î www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 12. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 11 Câu 1. Cho hàm số y x mx m x m m3 2 2 3 2 3 3(1 )= - + + - + - (1) 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m 1= . 2) Viết phương trình đường thẳng qua hai điểm cực trị của đồ thị hàm số (1). · y x mx m2 2 3 6 3(1 )¢= - + + - . PT y 0¢= có m1 0,D = > " Þ Đồ thị hàm số (1) luôn có 2 điểm cực trị x y x y1 1 2 2( ; ), ( ; ). Chia y cho y¢ ta được: m y x y x m m21 2 3 3 æ ö ¢= - + - +ç ÷ è ø Khi đó: y x m m2 1 12= - + ; y x m m2 2 22= - + PT đường thẳng qua hai điểm cực trị của đồ thị hàm số (1) là y x m m2 2= - + . Câu 2. Cho hàm số y x x mx m3 2 3 2= + + + - (m là tham số) có đồ thị là (Cm). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số khi m = 3. 2) Xác định m để (Cm) có các điểm cực đại và cực tiểu nằm về hai phía đối với trục hoành. · PT hoành độ giao điểm của (C) và trục hoành: x x mx m3 2 3 2 0 (1)+ + + - = Û x g x x x m2 1 ( ) 2 2 0 (2) é = - ê = + + - =ë (Cm) có 2 điểm cực trị nằm về 2 phía đối với trục Ox Û PT (1) có 3 nghiệm phân biệt Û (2) có 2 nghiệm phân biệt khác –1 Û m g m 3 0 ( 1) 3 0 Dì ¢= - > í - = - ¹î Û m 3< Câu 3. Cho hàm số y x m x m m x3 2 2 (2 1) ( 3 2) 4= - + + - - + - (m là tham số) có đồ thị là (Cm). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số khi m = 1. 2) Xác định m để (Cm) có các điểm cực đại và cực tiểu nằm về hai phía của trục tung. · y x m x m m2 2 3 2(2 1) ( 3 2)¢= - + + - - + . (Cm) có các điểm CĐ và CT nằm về hai phía của trục tung Û PT y 0¢ = có 2 nghiệm trái dấu Û m m2 3( 3 2) 0- + < Û m1 2< < . Câu 4. Cho hàm số y x mx m x3 21 (2 1) 3 3 = - + - - (m là tham số) có đồ thị là (Cm). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số khi m = 2. 2) Xác định m để (Cm) có các điểm cực đại, cực tiểu nằm về cùng một phía đối với trục tung. · TXĐ: D = R ; y x mx m2 2 2 1¢= - + - . Đồ thị (Cm) có 2 điểm CĐ, CT nằm cùng phía đối với trục tung Û y 0¢= có 2 nghiệm phân biệt cùng dấu Û m m m 2 2 1 0 2 1 0 Dì ¢ = - + > í - >î m m 1 1 2 ì ¹ ï Û í >ïî . Câu 5. Cho hàm số y x x mx3 2 3 2= - - + (m là tham số) có đồ thị là (Cm). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số khi m = 1. 2) Xác định m để (Cm) có các điểm cực đại và cực tiểu cách đều đường thẳng y x 1= - . · Ta có: y x x m2 ' 3 6= - - . Hàm số có CĐ, CT y x x m2 ' 3 6 0Û = - - = có 2 nghiệm phân biệt x x1 2; m m' 9 3 0 3DÛ = + > Û > - (*) www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 13. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 12 Gọi hai điểm cực trị là ( ) ( )A x B xy y1 21 2; ; ; Thực hiện phép chia y cho y¢ ta được: m m y x y x 1 1 2 ' 2 2 3 3 3 3 æ ö æ ö æ ö = - + - + +ç ÷ ç ÷ ç ÷ è ø è ø è ø Þ m m m m x xy y x y y x1 211 2 2 2 2 2 2 ; 2 2 3 3 3 ) ) 3 ( ( æ ö æ ö - + + - + +ç ÷ ç ÷ è ø = è = ø = = Þ Phương trình đường thẳng đi qua 2 điểm cực trị là D: m m y x 2 2 2 3 3 æ ö = - + +ç ÷ è ø Các điểm cực trị cách đều đường thẳng y x 1= - Û xảy ra 1 trong 2 trường hợp: TH1: Đường thẳng đi qua 2 điểm cực trị song song hoặc trùng với đường thẳng y x 1= - m m 2 9 2 1 3 2 - = Û =Û (không thỏa (*)) TH2: Trung điểm I của AB nằm trên đường thẳng y x 1= - ( ) ( )I I x m m x x x x m y m y y m x x 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 2 2 2 3 3 2 1 2 .2 2 1 2 2 0 0 3 3 2 æ ö æ ö - + + + = + -ç ÷ ç ÷ è ø è ø æ ö + æ ö Û - + + = Û =ç ÷ ç ÷ è ø è + Û = - Û = - Û ø Vậy các giá trị cần tìm của m là: m 0= . Câu 6. Cho hàm số y x mx m3 2 3 3 4= - + (m là tham số) có đồ thị là (Cm). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số khi m = 1. 2) Xác định m để (Cm) có các điểm cực đại và cực tiểu đối xứng nhau qua đường thẳng y = x. · Ta có: y x mx2 3 6¢ = - ; x y x m 0 0 2 é =¢ = Û ê =ë . Để hàm số có cực đại và cực tiểu thì m ¹ 0. Đồ thị hàm số có hai điểm cực trị là: A(0; 4m3 ), B(2m; 0) Þ AB m m3 (2 ; 4 )= - uuur Trung điểm của đoạn AB là I(m; 2m3 ) A, B đối xứng nhau qua đường thẳng d: y = x Û AB d I d ì ^ í Îî Û m m m m 3 3 2 4 0 2 ìï - = í =ïî Û m 2 2 = ± Câu 7. Cho hàm số y x mx m3 2 3 3 1= - + - - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1. 2) Với giá trị nào của m thì đồ thị hàm số có điểm cực đại và điểm cực tiểu đối xứng với nhau qua đường thẳng d: x y8 74 0+ - = . · y x mx2 3 6¢= - + ; y x x m0 0 2¢= Û = Ú = . Hàm số có CĐ, CT Û PT y 0¢= có 2 nghiệm phân biệt Û m 0¹ . Khi đó 2 điểm cực trị là: A m B m m m3 (0; 3 1), (2 ;4 3 1)- - - - Þ AB m m3 (2 ;4 ) uuur Trung điểm I của AB có toạ độ: I m m m3 ( ;2 3 1)- - Đường thẳng d: x y8 74 0+ - = có một VTCP u (8; 1)= - r . A và B đối xứng với nhau qua d Û I d AB d ì Î í ^î Û m m m AB u 3 8(2 3 1) 74 0 . 0 ìï + - - - = í =ïî uuur r Û m 2= Câu hỏi tương tự: a) y x x m x m d y x3 2 2 1 5 3 , : 2 2 = - + + = - . ĐS: m 0= . Câu 8. Cho hàm số y x x mx3 2 3= - + (1). www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 14. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 13 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 0. 2) Với giá trị nào của m thì đồ thị hàm số (1) có các điểm cực đại và điểm cực tiểu đối xứng với nhau qua đường thẳng d: x y2 5 0- - = . · Ta có y x x mx y x x m3 2 2 3 ' 3 6= - + Þ = - + Hàm số có cực đại, cực tiểu Û y 0¢= có hai nghiệm phân biệt m m9 3 0 3D¢Û = - > Û < Ta có: y x y m x m 1 1 2 1 2 3 3 3 3 æ ö æ ö¢= - + - +ç ÷ ç ÷ è ø è ø Þ đường thẳng D đi qua các điểm cực trị có phương trình y m x m 2 1 2 3 3 æ ö = - +ç ÷ è ø nên D có hệ số góc k m1 2 2 3 = - . d: x y2 5 0- - = y x 1 5 2 2 Û = - Þ d có hệ số góc k2 1 2 = Để hai điểm cực trị đối xứng qua d thì ta phải có d ^ D Þ k k m m1 2 1 2 1 2 1 0 2 3 æ ö = - Û - = - Û =ç ÷ è ø Với m = 0 thì đồ thị có hai điểm cực trị là (0; 0) và (2; –4), nên trung điểm của chúng là I(1; –2). Ta thấy I Î d, do đó hai điểm cực trị đối xứng với nhau qua d. Vậy: m = 0 Câu 9. Cho hàm số y x m x x m3 2 3( 1) 9 2= - + + + - (1) có đồ thị là (Cm). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1. 2) Với giá trị nào của m thì đồ thị hàm số có điểm cực đại và điểm cực tiểu đối xứng với nhau qua đường thẳng d: y x 1 2 = . · y x m x2 ' 3 6( 1) 9= - + + Hàm số có CĐ, CT Û m 2 ' 9( 1) 3.9 0D = + - > m ( ; 1 3) ( 1 3; )Û Î -¥ - - È - + +¥ Ta có m y x y m m x m21 1 2( 2 2) 4 1 3 3 æ ö+ ¢= - - + - + +ç ÷ è ø Giả sử các điểm cực đại và cực tiểu là A x y B x y1 1 2 2( ; ), ( ; ), I là trung điểm của AB. y m m x m2 1 12( 2 2) 4 1Þ = - + - + + ; y m m x m2 2 22( 2 2) 4 1= - + - + + và: x x m x x 1 2 1 2 2( 1) . 3 ì + = + í =î Vậy đường thẳng đi qua hai điểm cực đại và cực tiểu là y m m x m2 2( 2 2) 4 1= - + - + + A, B đối xứng qua (d): y x 1 2 = Û AB d I d ì ^ í Îî Û m 1= . Câu 10. Cho hàm số y x m x x m3 2 3( 1) 9= - + + - , với m là tham số thực. 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số đã cho ứng với m 1= . 2) Xác định m để hàm số đã cho đạt cực trị tại x x1 2, sao cho x x1 2 2- £ . · Ta có y x m x2 ' 3 6( 1) 9.= - + + + Hàm số đạt cực đại, cực tiểu tại x x1 2, Û PT y' 0= có hai nghiệm phân biệt x x1 2, Û PT x m x2 2( 1) 3 0- + + = có hai nghiệm phân biệt là x x1 2, . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 15. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 14 m m m 2 1 3 ' ( 1) 3 0 1 3 D é > - + Û = + - > Û ê < - -ë (1) + Theo định lý Viet ta có x x m x x1 2 1 22( 1); 3.+ = + = Khi đó: ( ) ( )x x x x x x m 2 2 1 2 1 2 1 22 4 4 4 1 12 4- £ Û + - £ Û + - £ m m2 ( 1) 4 3 1Û + £ Û - £ £ (2) + Từ (1) và (2) suy ra giá trị của m cần tìm là m3 1 3- £ < - - và m1 3 1.- + < £ Câu 11. Cho hàm số y x m x m x m3 2 (1 2 ) (2 ) 2= + - + - + + , với m là tham số thực. 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số đã cho ứng với m 1= . 2) Xác định m để hàm số đã cho đạt cực trị tại x x1 2, sao cho x x1 2 1 3 - > . · Ta có: y x m x m2 ' 3 (1 2 22 ) ( )= - + -+ Hàm số có CĐ, CT y' 0Û = có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, (giả sử x x1 2< ) mm m m m m 2 2 5 ' (1 2 ) 3(2 ) 4 5 0 4 1 D é >êÛ = - - - = - - > Û ê < -ë (*) Hàm số đạt cực trị tại các điểm x x1 2, . Khi đó ta có: m m x x x x1 2 1 2 (1 2 ) 2 ; 3 2 3 - - + = - = ( ) ( )x x x x x x x x 2 1 2 1 22 21 2 1 1 3 1 4 9 Û = + -- >- > m m m m m m2 2 3 29 3 29 4(1 2 ) 4(2 ) 1 16 12 5 0 8 8 + - Û - - - > Û - - > Û > Ú < Kết hợp (*), ta suy ra m m 3 29 1 8 + > Ú < - Câu 12. Cho hàm số y x mx mx3 21 1 3 = - + - , với m là tham số thực. 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số đã cho ứng với m 1= . 2) Xác định m để hàm số đã cho đạt cực trị tại x x1 2, sao cho x x1 2 8- ³ . · Ta có: y x mx m2 ' 2= - + . Hàm số có CĐ, CT y' 0Û = có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, (giả sử x x1 2< ) Û m m2 0D¢ = - > Û m m 0 1 é < ê >ë (*). Khi đó: x x m x x m1 2 1 22 ,+ = = . x x1 2 8- ³ Û x x 2 1 2( ) 64- ³ Û m m2 16 0- - ³ Û m m 1 65 2 1 65 2 é - £ê ê +ê ³êë (thoả (*)) Câu 13. Cho hàm số y x m x m x3 21 1 ( 1) 3( 2) 3 3 = - - + - + , với m là tham số thực. 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số đã cho ứng với m 2= . 2) Xác định m để hàm số đã cho đạt cực trị tại x x1 2, sao cho x x1 22 1+ = . · Ta có: y x m x m2 2( 1) 3( 2)¢= - - + - Hàm số có cực đại và cực tiểu Û y 0¢= có hai nghiệm phân biệt x x1 2, Û 2 m 5m 70 0D¢ > Û - + > (luôn đúng với "m) www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 16. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 15 Khi đó ta có: x x m x x m 1 2 1 2 2( 1) 3( 2) ì + = - í = -î Û ( ) x m x x m 2 2 2 3 2 1 2 3( 2) ì = -ï í - = -ïî m m m2 4 34 8 16 9 0 4 - ± Û + - = Û = . Câu 14. Cho hàm số y x mx x3 2 4 3= + - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 0. 2) Tìm m để hàm số có hai điểm cực trị x x1 2, thỏa x x1 24= - . · y x mx2 12 2 3¢= + - . Ta có: m m2 36 0,D¢ = + > " Þ hàm số luôn có 2 cực trị x x1 2, . Khi đó: m x x x x x x1 2 1 2 1 2 1 4 ; ; 6 4 ì = - + = - = -í î m 9 2 Þ = ± Câu hỏi tương tự: a) y x x mx3 2 3 1= + + + ; 1 2x 2x 3+ = ĐS: m 1 50= - . Câu 15. Cho hàm số y x ax ax3 21 3 4 3 = - - + (1) (a là tham số). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi a = 1. 2) Tìm a để hàm số (1) đạt cực trị tại x1, x2 phân biệt và thoả mãn điều kiện: x ax a a a x ax a 2 2 1 2 2 2 2 1 2 9 2 2 9 + + + = + + (2) · y x ax a2 2 3¢ = - - . Hàm số có CĐ, CT Û y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, a a2 4 12 0DÛ = + > Û a a 3 0 é < - ê >ë (*). Khi đó x x a1 2 2+ = , x x a1 2 3= - . Ta có: ( )x ax a a x x a a a2 2 1 2 1 22 9 2 12 4 12 0+ + = + + = + > Tương tự: x ax a a a2 2 2 12 9 4 12 0+ + = + > Do đó: (2) Û a a a a a a 2 2 2 2 4 12 2 4 12 + + = + a a a 2 2 4 12 1 + Û = ( )a a3 4 0Û + = a 4Û = - Câu 16. Cho hàm số y x mx m x3 2 2 2 9 12 1= + + + (m là tham số). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m = –1. 2) Tìm các giá trị của m để hàm số có cực đại tại xCĐ, cực tiểu tại xCT thỏa mãn: CÑ CTx x2 = . · Ta có: y x mx m x mx m2 2 2 2 6 18 12 6( 3 2 )¢ = + + = + + Hàm số có CĐ và CT Û y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, Û D = m2 > 0 Û m 0¹ Khi đó: ( ) ( )x m m x m m1 2 1 1 3 , 3 2 2 = - - = - + . Dựa vào bảng xét dấu y¢, suy ra CÑ CTx x x x1 2,= = Do đó: CÑ CTx x2 = Û m m m m 2 3 3 2 2 æ ö- - - + =ç ÷ è ø Û m 2= - . Câu 17. Cho hàm số y m x x mx3 2 ( 2) 3 5= + + + - , m là tham số. 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m = 0. www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 17. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 16 2) Tìm các giá trị của m để các điểm cực đại, cực tiểu của đồ thị hàm số đã cho có hoành độ là các số dương. · Các điểm cực đại, cực tiểu của đồ thị hàm số đã cho có hoành độ là các số dương Û PT y m x x m =2 ' 3( 2) 6 0= + + + có 2 nghiệm dương phân biệt a m m m m m m m m m mP m m m S m 2 ( 2) 0 ' 9 3 ( 2) 0 ' 2 3 0 3 1 0 0 3 20 3( 2) 2 0 2 3 0 2 D D ì = + ¹ ï = - + > ì ì= - - + > - < <ï ï ï ï Û Û < Û < Û - < < -= >í í í +ï ï ï+ < < -îî-ï = >ï +î Câu 18. Cho hàm số y x mx m x3 2 21 1 ( 3) 3 2 = - + - (1), m là tham số. 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m = 0. 2) Tìm các giá trị của m để hàm số (1) có các điểm cực trị x x1 2, với x x1 20, 0> > và x x2 2 1 2 5 2 + = . · y x mx m2 2 3¢ = - + - ; y x mx m2 2 0 3 0¢ = Û - + - = (2) YCBT Û P S x x2 2 1 2 0 0 0 5 2 Dì > ï > ï >í ï + =ï î Û m m m 3 2 14 14 2 2 ì < < ï Û =í = ±ï î . Câu 19. Cho hàm số y x m x m x m3 2 (1 2 ) (2 ) 2= + - + - + + (m là tham số) (1). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số (1) khi m = 2. 2) Tìm các giá trị của m để đồ thị hàm số (1) có điểm cực đại, điểm cực tiểu, đồng thời hoành độ của điểm cực tiểu nhỏ hơn 1. · y x m x m g x2 3 2(1 2 ) 2 ( )¢= + - + - = YCBT Û phương trình y 0¢= có hai nghiệm phân biệt x x1 2, thỏa mãn: x x1 2 1< < . Û m m g m S m 2 4 5 0 (1) 5 7 0 2 1 1 2 3 Dì ¢ = - - > ïï = - + > í -ï = < ïî Û m 5 7 4 5 < < . Câu 20. Cho hàm số m y x m x m x3 2 ( 2) ( 1) 2 3 = + - + - + (Cm). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1. 2) Tìm m để hàm số có cực đại tại x1, cực tiểu tại x2 thỏa mãn x x1 2 1< < . · Ta có: y mx m x m2 2( 2) 1¢ = + - + - ; y 0¢ = Û mx m x m2 2( 2) 1 0+ - + - = (1) Hàm số có CĐ ,CT thỏa mãn x x1 2 1< < khi m > 0 và (1) có 2 nghiệm phân biệt bé hơn 1 Đặt t x 1= - Þ x t 1= + , thay vào (1) ta được: m t m t m2 ( 1) 2( 2)( 1) 1 0+ + - + + - = mt m t m2 4( 1) 4 5 0Û + - + - = (1) có 2 nghiệm phân biệt bé hơn 1 Û (2) có 2 nghiệm âm phân biệt www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 18. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 17 m P S 0 0 0 0 D ì > ï ¢ï > Û í >ï <ïî m 5 4 4 3 Û < < . Câu 21. Cho hàm số 3 2 (1 2 ) (2 ) 2y x m x m x m= + - + - + + (Cm). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1. 2) Tìm m để hàm số có ít nhất 1 điểm cực trị có hoành độ thuộc khoảng ( 2;0)- . · Ta có: y x m x m2 3 2(1 2 ) 2¢ = + - + - ; y 0¢ = Û x m x m2 3 2(1 2 ) 2 0+ - + - = (*) Hàm số có ít nhất 1 cực trị thuộc ( 2;0)- Û (*) có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, và có ít nhất 1 nghiệm thuộc ( 2;0)- x x x x x x 1 2 1 2 1 2 2 0 (1) 2 0 (2) 2 0 (3) é- < < < êÛ - < < £ ê £ - < <êë Ta có: ( )( ) m m m m m x x mm m x x mx x 2 2 1 2 1 2 1 2 4 5 0 ' 4 5 0 2 1 2 0 3 102 0 (1) 1(2 1) 22 74 02 2 0 3 3 0 0 3 4 2 D ì - - > ì ï= - - > -ï ï- < <+ï ïï ï- < < Û Û Û - < < -í í - - + + >ï ï+ + > ï ï ->ï ïî > ïî ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) m m m m m f m m m x x mmx x 2 2 1 2 1 2 4 5 0 ' 4 5 0 2 0 2 0 2 1 (2) 22 2 2 0 3 4 2 122 2 0 4 0 3 3 D ì - - > ì ï= - - > ³ï ï = - £ï ï - Û Û Û ³> -í í + + + >ï ï -ï ï -+ + >î + + >ï î ( ) m m m m m f m m m x x mx x 2 2 1 2 1 2 4 5 0 ' 4 5 0 3 5 0 52 10 6 0 2 1(3) 10 30 3 20 0 3 D ì - - > ì ï= - - > + ³ï ï - = + £ï ï -Û Û Û - £ < -í í < + <ï ï -ï ï>î >ïî Tóm lại các giá trị m cần tìm là: )m 5 ; 1 2; 3 é ö éÎ - - È +¥÷ê ë ë ø Câu 22. Cho hàm số y x x3 2 3 2= - + (1) 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1). 2) Tìm điểm M thuộc đường thẳng d: y x3 2= - sao tổng khoảng cách từ M tới hai điểm cực trị nhỏ nhất. · Các điểm cực trị là: A(0; 2), B(2; –2). Xét biểu thức g x y x y( , ) 3 2= - - ta có: A A A A B B B Bg x y x y g x y x y( , ) 3 2 4 0; ( , ) 3 2 6 0= - - = - < = - - = > Þ 2 điểm cực đại và cực tiểu nằm về hai phía của đường thẳng d: y x3 2= - . Do đó MA + MB nhỏ nhất Û 3 điểm A, M, B thẳng hàng Û M là giao điểm của d và AB. Phương trình đường thẳng AB: y x2 2= - + Tọa độ điểm M là nghiệm của hệ: y x x y y x 4 23 2 ; 2 2 5 5 ìì = - Û = =í í= - +î î Þ M 4 2 ; 5 5 æ ö ç ÷ è ø www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 19. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 18 Câu 23. Cho hàm số y x mx m x m m3 2 2 3 3 3( 1)= - + - - + (1) 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m = 1. 2) Tìm m để hàm số (1) có cực trị đồng thời khoảng cách từ điểm cực đại của đồ thị hàm số đến gốc tọa độ O bằng 2 lần khoảng cách từ điểm cực tiểu của đồ thị hàm số đến gốc tọa độ O. · Ta có y x mx m2 2 3 6 3( 1)¢= - + - . Hàm số (1) có cực trị Û PT y 0¢= có 2 nghiệm phân biệt x mx m2 2 2 1 0Û - + - = có 2 nhiệm phân biệt m1 0,DÛ = > " Khi đó: điểm cực đại A m m( 1;2 2 )- - và điểm cực tiểu B m m( 1; 2 2 )+ - - Ta có m OA OB m m m 2 3 2 2 2 6 1 0 3 2 2 é = - + = Û + + = Û ê = - -ë . Câu 24. Cho hàm số y x x mx3 2 3 2= - - + có đồ thị là (Cm). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1. 2) Tìm m để (Cm) có các điểm cực đại, cực tiểu và đường thẳng đi qua các điểm cực trị song song với đường thẳng d: y x4 3= - + . · Ta có: y x x m2 ' 3 6= - - . Hàm số có CĐ, CT y' 0Û = có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, m m' 9 3 0 3DÛ = + > Û > - (*) Gọi hai điểm cực trị là ( ) ( )A x B xy y1 21 2; ; ; Thực hiện phép chia y cho y¢ ta được: m m y x y x 1 1 2 ' 2 2 3 3 3 3 æ ö æ ö æ ö = - - + + -ç ÷ ç ÷ ç ÷ è ø è ø è ø Þ ( ) ( )m m m m y y x xyxx y1 2 21 1 2 2 2 2 2 ; 2 2 3 3 3 3 æ ö æ ö æ ö æ ö - + + - - + += = = = -ç ÷ ç ÷ ç ÷ ç ÷ è ø è ø è ø è ø Þ Phương trình đường thẳng đi qua 2 điểm cực trị là D: m m y x 2 2 2 3 3 æ ö æ ö = - + + -ç ÷ ç ÷ è ø è ø D // d: y x4 3= - + m m m 2 2 4 3 3 2 3 3 ì æ ö - + = -ï ç ÷ ï è øÛ Û =í æ öï - ¹ç ÷ïè øî (thỏa mãn (*)) Câu hỏi tương tự: a) y x mx m x3 21 (5 4) 2 3 = - + - + , d x y:8 3 9 0+ + = ĐS: m m0; 5= = . Câu 25. Cho hàm số y x mx x3 2 7 3= + + + có đồ thị là (Cm). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 5. 2) Tìm m để (Cm) có các điểm cực đại, cực tiểu và đường thẳng đi qua các điểm cực trị vuông góc với đường thẳng d: y x3 7= - . · Ta có: y x mx2 ' 3 72+= + . Hàm số có CĐ, CT Û y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, . m m2 ' 21 0 21DÛ = - > Û > (*) Gọi hai điểm cực trị là ( ) ( )A x B xy y1 21 2; ; ; Thực hiện phép chia y cho y¢ ta được: m y x y m x21 1 2 7 ' (21 ) 3 3 9 9 9 æ ö æ ö = + + - + -ç ÷ ç ÷ è ø è ø Þ m y y x m x2 1 1 1 2 7 ( ) (21 ) 3 9 9 æ ö = = - + -ç ÷ è ø ; m y y x m x2 2 2 2 2 7 ( ) (21 ) 3 9 9 æ ö = = - + -ç ÷ è ø www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 20. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 19 Þ Phương trình đường thẳng đi qua 2 điểm cực trị là D: m y m x22 7 (21 ) 3 9 9 = - + - D ^ d: y x4 3= - + Û m m2 21 2 (21 ).3 1 9 ì >ï í - = -ïî Û m 3 10 2 = ± . Câu 26. Cho hàm số y x x mx3 2 3 2= - - + có đồ thị là (Cm). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1. 2) Tìm m để (Cm) có các điểm cực đại, cực tiểu và đường thẳng đi qua các điểm cực trị tạo với đường thẳng d: x y4 5 0+ - = một góc 0 45=a . · Ta có: y x x m2 ' 3 6= - - . Hàm số có CĐ, CT y' 0Û = có 2 nghiệm phân biệt x x1 2; m m' 9 3 0 3DÛ = + > Û > - (*) Gọi hai điểm cực trị là ( ) ( )A x B xy y1 21 2; ; ; Thực hiện phép chia y cho y¢ ta được: m m y x y x 1 1 2 ' 2 2 3 3 3 3 æ ö æ ö æ ö = - - + + -ç ÷ ç ÷ ç ÷ è ø è ø è ø Þ ( ) ( )m m m m y y x xyxx y1 2 21 1 2 2 2 2 2 ; 2 2 3 3 3 3 æ ö æ ö æ ö æ ö - + + - - + += = = = -ç ÷ ç ÷ ç ÷ ç ÷ è ø è ø è ø è ø Þ Phương trình đường thẳng đi qua 2 điểm cực trị là D: m m y x 2 2 2 3 3 æ ö æ ö = - + + -ç ÷ ç ÷ è ø è ø Đặt m k 2 2 3 æ ö = - +ç ÷ è ø . Đường thẳng d: x y4 5 0+ - = có hệ số góc bằng 1 4 - . Ta có: k k mk k k k k mk 1 3 391 1 1 4 5 104 4tan45 1 1 5 11 11 4 4 3 24 é éé + = = -+ = - ê êê = Û Û Ûê êê ê êê + = - + = - = -- ê êêë ëë o Kết hợp điều kiện (*), suy ra giá trị m cần tìm là: m 1 2 = - . Câu hỏi tương tự: a) y x m x m m x m m3 2 2 3( 1) (2 3 2) ( 1)= - - + - + - - , d y x 1 : 5 4 - = + , 0 45=a . ĐS: m 3 15 2 ± = Câu 27. Cho hàm số y x x3 23 2= - + (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số . 2) Tìm m để đường thẳng đi qua hai điểm cực trị của (C) tiếp xúc với đường tròn (S) có phương trình x m y m2 2 ( ) ( 1) 5- + - - = . · Phương trình đường thẳng D đi qua hai điểm cực trị x y2 2 0+ - = . (S) có tâm I m m( , 1)+ và bán kính R= 5 . D tiếp xúc với (S) Û m m2 1 2 5 5 + + - = m3 1 5Û - = m m 4 2; 3 - Û = = . Câu 28. Cho hàm số my x mx C3 3 2 ( )= - + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 1= . 2) Tìm m để đường thẳng đi qua điểm cực đại, cực tiểu của( )mC cắt đường tròn tâm I(1;1) , bán kính bằng 1 tại hai điểm phân biệt A, B sao cho diện tích DIAB đạt giá trị lớn nhất . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 21. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 20 · Ta có y x m2 ' 3 3= - . Hàm số có CĐ, CT Û PT y' 0= có hai nghiệm phân biệt m 0Û > Vì y x y mx 1 . 2 2 3 ¢= - + nên đường thẳng D đi qua các điểm CĐ, CT của đồ thị hàm số có phương trình là: y mx2 2= - + Ta có ( ) m d I R m2 2 1 , 1 4 1 D - = < = + (vì m > 0) Þ D luôn cắt đường tròn tâm I(1; 1), bán kính R = 1 tại 2 điểm A, B phân biệt. Với m 1 2 ¹ : D không đi qua I, ta có: ABIS IA IB AIB R21 1 1 . .sin 2 2 2D = £ = Nên IABSD đạt GTLN bằng 1 2 khi ·AIBsin 1= hay DAIB vuông cân tại I R IH 1 2 2 Û = = m m m2 2 1 1 2 3 224 1 - ± Û = Û = + (H là trung điểm của AB) Câu 29. Cho hàm số y x mx x m3 2 6 9 2= + + + (1), với m là tham số thực. 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1. 2) Tìm m để đồ thị hàm số (1) có hai điểm cực trị sao cho khoảng cách từ gốc toạ độ O đến đường thẳng đi qua hai điểm cực trị bằng 4 5 . · Ta có: y¢ = 9123 2 ++ mxx . Hàm số có 2 điểm cực trị Û PT y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt m m2 3 ' 4 3 0 2 DÛ = - > Û > hoặc m 3 2 - < (*) Khi đó ta có: x m y y m x m22 . (6 8 ) 4 3 3 æ ö ¢= + + - -ç ÷ è ø Þ đường thẳng đi qua 2 điểm cực trị của đồ thị hàm số (1) có PT là: y m x m2 : (6 8 ) 4D = - - m d O m m m 4 2 2 2 4 4 ( , ) 64 101 37 0 5(6 8 ) 1 D - = = Û - + = - + m m loaïi 1 37 ( ) 8 é = ± êÛ ê = ± êë Û m 1= ± . Câu 30. Cho hàm số y x x m x m3 2 3 ( 6) 2= - + - + - (1), với m là tham số thực. 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 2. 2) Tìm m để đồ thị hàm số (1) có hai điểm cực trị sao cho khoảng cách từ điểm A(1; 4)- đến đường thẳng đi qua hai điểm cực trị bằng 12 265 . · Ta có: y x x m2 3 6 6¢ = - + - . Hàm số có 2 điểm cực trị Û PT y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt Û m m2 3 3( 6) 0 9D¢ = - - > Û < (*) Ta có: y x y m x m 1 2 4 ( 1). 6 4 3 3 3 æ ö ¢= - + - + -ç ÷ è ø Þ PT đường thẳng qua 2 điểm cực trị D: y m x m 2 4 6 4 3 3 æ ö = - + -ç ÷ è ø Þ m d A m m2 6 18 12 ( , ) 2654 72 333 D - = = - + Û m m 1 1053 249 é = ê =ê ë (thoả (*)) www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 22. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 21 Câu 31. Cho hàm số y x x mx3 2 3 1= - + + (1), với m là tham số thực. 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 0. 2) Tìm m để đồ thị hàm số (1) có hai điểm cực trị sao cho khoảng cách từ điểm I 1 11 ; 2 4 æ ö ç ÷ è ø đến đường thẳng đi qua hai điểm cực trị là lớn nhất. · Ta có: y x x m2 3 6¢ = - + . Hàm số có 2 điểm cực trị Û PT y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt Û m0 3D¢ > Û < . Ta có: x m m y y x 1 2 2 1 3 3 3 3 æ ö æ ö ¢= - + - + +ç ÷ ç ÷ è ø è ø Þ PT đường thẳng qua hai điểm cực trị là: m m y x 2 : 2 1 3 3 D æ ö = - + +ç ÷ è ø . Dễ dàng tìm được điểm cố định của D là A 1 ;2 2 æ ö -ç ÷ è ø . AI 3 1; 4 æ ö = ç ÷ è ø uur . Gọi H là hình chiếu vuông góc của I trên D. Ta có d I IH IA( , )D = £ . Dấu "=" xảy ra Û IA D^ Û m m 2 3 1 2 . 0 1 3 4 æ ö + - = Û =ç ÷ è ø . Vậy d I 5 max( ( , )) 4 D = khi m 1= . Câu 32. Cho hàm số my x m x m m x m m C3 2 3 2 3( 1) 3 ( 2) 3 ( )= + + + + + + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 0. 2) Chứng minh rằng với mọi m, đồ thị (Cm) luôn có 2 điểm cực trị và khoảng cách giữa 2 điểm cực trị là không đổi. · Ta có: y x m x m m2 3 6( 1) 6 ( 2)¢ = + + + + ; x m y x m 2 0 é = - -¢ = Û ê = -ë . Đồ thị (Cm) có điểm cực đại A m( 2 ;4)- - và điểm cực tiểu B m( ;0)- Þ AB 2 5= . Câu 33. Cho hàm số y x m x mx m2 2 3 2 3( 1) 6= - + + + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1. 2) Tìm m để đồ thị hàm số có hai điểm cực trị A, B sao cho AB 2= . · Ta có: y x x m6( 1)( )¢ = - - . Hàm số có CĐ, CT Û y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt Û m 1¹ . Khi đó các điểm cực trị là A m m B m m3 2 (1; 3 1), ( ;3 )+ - . AB 2= Û m m m m2 2 3 ( 1) (3 3 1) 2- + - - + = Û m m0; 2= = (thoả điều kiện). Câu 34. Cho hàm số y x mx m x m m3 2 2 3 3 3( 1) 4 1= - + - - + - (1) 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m 1= - . 2) Tìm m để đồ thị của hàm số (1) có hai điểm cực trị A, B sao cho DOAB vuông tại O. · Ta có: y x mx m2 2 3 6 3( 1)¢= - + - ; x m y m y x m y m 1 3 0 1 1 é = + Þ = -¢= Û ê = - Þ = +ë Þ A m m( 1; 3)+ - , B m m( 1; 1)- + Þ OA m m( 1; 3)= + - uuur , OB m m( 1; 1)= - + uuur . DOAB vuông tại O Û OA OB. 0= uuur uuur Û m m m m 2 1 2 2 4 0 2 é = - - - = Û ê =ë . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 23. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 22 Câu 35. Cho hàm số y x m x mx m2 2 3 2 3( 1) 6= - + + + (1) 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m 1= . 2) Tìm m để đồ thị của hàm số (1) có hai điểm cực trị A, B sao cho tam giác ABC vuông tại C, với C(4;0) . · Ta có: y x x m6( 1)( )¢ = - - . Hàm số có CĐ, CT Û y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt Û m 1¹ . Khi đó các điểm cực trị là A m m B m m3 2 (1; 3 1), ( ;3 )+ - . DABC vuông tại C Û AC BC. 0= uuur uuur Û m m m m m m2 2 2 ( 1) ( 1) 3 5 4 0é ù+ - + + - + =ë û Û m 1= - Câu 36. Cho hàm số y x x m3 2 3= + + (1) 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m 4= - . 2) Xác định m để đồ thị của hàm số (1) có hai điểm cực trị A, B sao cho ·AOB 0 120= . · Ta có: y x x2 3 6¢= + ; x y m y x y m 2 4 0 0 é = - Þ = +¢= Û ê = Þ =ë Vậy hàm số có hai điểm cực trị A(0 ; m) và B(-2 ; m + 4) OA m OB m(0; ), ( 2; 4)= = - + uuur uuur . Để ·AOB 0 120= thì AOB 1 cos 2 = - ( ) ( ) mm m m m m m m mm m 2 2 2 2 2 4 0( 4) 1 4 ( 4) 2 ( 4) 2 3 24 44 04 ( 4) ì- < <+ Û = - Û + + = - + Û í + + =î+ + m m m 4 0 12 2 3 12 2 3 3 3 ì- < < - +ï Û Û =í - ± =ïî Câu 37. Cho hàm số y x x m m3 2 2 3 1= - + - + (1) 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m = 1. 2) Tìm m để đồ thị hàm số (1) có hai điểm cực đại, cực tiểu là A và B sao cho diện tích tam giác ABC bằng 7, với điểm C(–2; 4 ). · Ta có y x x2 ' 3 6= - ; y x x x x2 ' 0 3 6 0 0; 2= Û - = Û = = Þ Hàm số luôn có CĐ, CT. Các điểm CĐ, CT của đồ thị là: A m m2 (0; 1)- + , B m m2 (2; 3)- - , AB 2 2 2 ( 4) 2 5= + - = Phương trình đường thẳng AB: x y m m2 0 1 2 4 - - + - = - Û x y m m2 2 1 0+ - + - = ABC m m S d C AB AB m m 2 21 1 1 ( , ). . .2 5 1 7 2 2 5 D - + = = = - + = m m 3 2 é = Û ê = -ë . Câu hỏi tương tự: a) y x mx C S3 3 2, (1;1), 18= - + = . ĐS: m 2= . Câu 38. Cho hàm số y x m x mx m3 2 3( 1) 12 3 4= - + + - + (C) 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số m = 0. 2) Tìm m để hàm số có hai cực trị là A và B sao cho hai điểm này cùng với điểm C 9 1; 2 æ ö - -ç ÷ è ø lập thành tam giác nhận gốc tọa độ O làm trọng tâm. · Ta có y x m x m2 ' 3 3( 1) 12= - + + . Hàm số có hai cực trị Û y 0¢ = có hai nghiệm phân biệt Û m m2 ( 1) 0 1D = - > Û ¹ (*). Khi đó hai cực trị là A m B m m m m3 2 (2;9 ), (2 ; 4 12 3 4)- + - + . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 24. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 23 DABC nhận O làm trọng tâm Û m m m m m3 2 2 2 1 0 1 9 4 12 6 4 0 2 2 ì + - = ï Û = -í - + + + - =ïî (thoả (*)). Câu 39. Cho hàm số y f x x m x m3 2 ( ) 2 3( 3) 11 3= = + - + - ( mC ). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 2. 2) Tìm m để mC( ) có hai điểm cực trị M M1 2, sao cho các điểm M M1 2, và B(0; –1) thẳng hàng. · y x m26 6( 3)¢ = + - . y 0¢ = Û x x m 0 3 é = ê = -ë . Hàm số có 2 cực trị Û m 3¹ (*). Chia f x( ) cho f x( )¢ ta được: m f x f x x m x m 1 3 2( ) ( ) ( 3) 11 3 3 6 æ ö- ¢= + - - + -ç ÷ è ø Þ phương trình đường thẳng M1M2 là: y m x m2( 3) 11 3= - - + - M M B1 2, , thẳng hàng Û B M M1 2Î Û m 4= (thoả (*)). Câu 40. Cho hàm số my x mx m x C3 2 21 ( 1) 1 ( ) 3 = - + - + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 2= . 2) Tìm m để hàm số có cực đại, cực tiểu và CÑ CTy y 2+ > . · Ta có: y x mx m2 2 2 1¢ = - + - . x m y x m 1 0 1 é = +¢ = Û ê = -ë . CÑ CTy y 2+ > Û m m m m 3 1 0 2 2 2 2 1 é- < < - + > Û ê >ë . Câu 41. Cho hàm số y x m x m3 2 31 4 ( 1) ( 1) 3 3 = - + + + (1) (m là tham số thực). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1. 2) Tìm m để các điểm cực đại và cực tiểu của đồ thị (1) nằm về 2 phía (phía trong và phía ngoài) của đường tròn có phương trình (C): x y x2 2 4 3 0+ - + = . · y x m x2 2( 1)¢ = - + . x y x m 0 0 2( 1) é =¢ = Û ê = +ë . Hàm số có cực trị Û m 1¹ - (1) Gọi hai điểm cực trị của đồ thị là: A m 34 0; ( 1) 3 æ ö +ç ÷ è ø , B m(2( 1);0)+ . (C) có tâm I(2; 0), bán kính R = 1. IA m 616 4 ( 1) 9 = + + , IB m2 4= . A, B nằm về hai phía của (C) Û IA R IB R2 2 2 2 ( )( ) 0- - < Û m m2 1 1 4 1 0 2 2 - < Û - < < (2) Kết hợp (1), (2), ta suy ra: m 1 1 2 2 - < < . Câu 42. Cho hàm số y x mx m x m3 2 2 3 3 3( 1)= - + - - (Cm) 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m 2= - . 2) Chứng minh rằng (Cm) luôn có điểm cực đại và điểm cực tiểu lần lượt chạy trên mỗi đường thẳng cố định. · y x mx m2 2 3 6 3( 1)¢= - + - ; x m y x m 1 0 1 é = +¢= Û ê = -ë www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 25. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 24 Điểm cực đại M m m( 1;2 3 )- - chạy trên đường thẳng cố định: x t y t 1 2 3 ì = - + í = -î Điểm cực tiểu N m m( 1; 2 )+ - - chạy trên đường thẳng cố định: x t y t 1 2 3 ì = + í = - -î Câu 43. Cho hàm số my x mx x m C3 21 1 ( ) 3 = - - + + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1. 2) Tìm m để đồ thị (Cm) có 2 điểm cực trị và khoảng cách giữa 2 điểm cực trị là nhỏ nhất. · Ta có: y x mx2 2 1¢ = - - ; y 0¢ = có m m2 1 0,D¢ = + > " Þ hàm số luôn có hai điểm cực trị x x1 2, . Giả sử các điểm cực trị của (Cm) là A x y B x y1 1 2 2( ; ), ( ; ) . Ta có: y x m y m x m21 2 2 ( ). ( 1) 1 3 3 3 ¢= - - + + + Þ y m x m2 1 1 2 2 ( 1) 1 3 3 = - + + + ; y m x m2 2 2 2 2 ( 1) 1 3 3 = - + + + Do đó: AB x x y y m m2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 4 4 ( ) ( ) (4 4) 1 ( 1) 4 1 9 9 é ù æ ö = - + - = + + + ³ +ç ÷ê ú ë û è ø Þ AB 2 13 3 ³ . Dấu "=" xảy ra Û m 0= . Vậy AB 2 13 min 3 = khi m 0= . Câu 44. Cho hàm số y x x mx3 2 3 2 (1)= - - + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m = 0. 2) Tìm m để hàm số (1) có 2 cực trị và đường thẳng đi qua 2 điểm cực trị của đồ thị hàm số tạo với hai trục toạ độ một tam giác cân. · y x x m2 3 6¢ = - - . Hàm số có 2 cực trị Û y 0¢ = có 2 nghiệm phân biệt Û m 3> - . Ta có: m m y x y x 1 2 ( 1). 2 2 3 3 3 æ ö ¢= - + - - + -ç ÷ è ø Þ Đường thẳng D đi qua 2 điểm cực trị của đồ thị có phương trình: m m y x 2 2 2 3 3 æ ö = - - + -ç ÷ è ø . D cắt Ox, Oy tại m A m 6 ;0 2( 3) æ ö- ç ÷ +è ø , m B 6 0; 3 æ ö- ç ÷ è ø (m ¹ 0). Tam giác OAB cân Û OA = OB Û m m m 6 6 2( 3) 3 - - = + Û m m m 9 3 6; ; 2 2 = = - = - . Đối chiếu điều kiện ta có m 3 2 = - . Câu 45. Cho hàm số : y = x mx m m x3 2 21 ( 1) 1 3 - + - + + (1). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m = 1. 2) Tìm m để hàm số có cực trị trong khoảng ( ;1)-¥ . · Tập xác định D = R. y x mx m m2 2 2 1¢ = - + - + . Đặt t x x t1 1= - Þ = + ta được : ( )y g t t m t m m2 2 ' ( ) 2 1 3 2= = + - + - + Hàm số(1) có cực trị trong khoảng( ;1)-¥ f x( ) 0Û = có nghiệm trong khoảng( ;1)-¥ . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 26. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 25 g t( ) 0Û = có nghiệm t 0< P S P 0 ' 0 0 0 é < êìD ³ êÛ ï <íê ï ³êîë m m m m m m 2 2 3 2 0 1 0 2 2 0 3 2 0 é - + < ê ì - ³êÛ ï - <êí êï - + ³îë m1 2Û < < Vậy: Với m1 2< < thì hàm số (1) có cực trị trong khoảng ( ;1)-¥ Câu 46. Cho hàm số : y = x mx m m x3 2 21 ( 1) 1 3 - + - + + (1). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m = 1. 2) Tìm m để hàm số có cực trị trong khoảng (1; )+¥ . · Tập xác định D = R. y x mx m m2 2 2 1¢ = - + - + . Đặt t x x t1 1= - Þ = + ta được : ( )y g t t m t m m2 2 ' ( ) 2 1 3 2= = + - + - + Hàm số(1) có cực trị trong khoảng (1; )+¥ f x( ) 0Û = có nghiệm trong khoảng(1; )+¥ . g t( ) 0Û = có nghiệm t 0> P S P 0 ' 0 0 0 é < êìD ³ êÛ ï >íê ï ³êîë m m m m m m 2 2 3 2 0 1 0 2 2 0 3 2 0 é - + < ê ì - ³êÛ ï - >êí êï - + ³îë m1Û < Vậy: Với m 1> thì hàm số (1) có cực trị trong khoảng (1; )+¥ Câu 47. Cho hàm số : y = x mx m m x3 2 21 ( 1) 1 3 - + - + + (1). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m = 1. 2) Tìm m để hàm số có hai cực trị x x1 2, thoả mãn x x1 21< < . · Tập xác định D = R. y x mx m m2 2 2 1¢ = - + - + . Đặt t x x t1 1= - Þ = + ta được: y g t t m t m m2 2 ' ( ) 2(1 ) 3 2= = + - + - + (1) có hai cực trị x x1 2, thoả x x1 21< < g t( ) 0Û = có hai nghiệm t t1 2, thoả t t1 20< < P 0Û < m m2 3 2 0Û - + < m1 2Û < < Vậy: Với m1 2< < thì hàm số (1) có hai cực trị x x1 2, thoả mãn x x1 21< < . Câu 48. Cho hàm số : y = x mx m m x3 2 21 ( 1) 1 3 - + - + + (1). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m = 1. 2) Tìm m để hàm số có hai cực trị x x1 2, thoả mãn x x1 2 1< < . · Tập xác định D = R. y x mx m m2 2 2 1¢ = - + - + . Đặt t x x t1 1= - Þ = + ta được : ( )y g t t m t m m2 2 ' ( ) 2 1 3 2= = + - + - + (1) có hai cực trị x x1 2, thoả x x1 2 1< < g t( ) 0Û = có hai nghiệm t t1 2, thoả t t1 2 0< < S P ' 0 0 0 ìD > ï Û <í ï >î m m m m m 2 1 0 3 2 0 2 2 0 ì - > ï Û - + > Û ÎÆí ï - < î . Vậy: Không có giá trị nào của m nào thoả YCBT. Câu 49. Cho hàm số : y = x mx m m x3 2 21 ( 1) 1 3 - + - + + (1). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m = 1. 2) Tìm m để hàm số có hai cực trị x x1 2, thoả mãn x x1 21< < . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 27. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 26 · Tập xác định D = R. y x mx m m2 2 2 1¢ = - + - + . Đặt t x x t1 1= - Þ = + ta được : ( )y g t t m t m m2 2 ' ( ) 2 1 3 2= = + - + - + (1) có hai cực trị x x1 2, thoả x x1 21< < g t( ) 0Û = có hai nghiệm t t1 2, thoả t t1 20 < < S P ' 0 0 0 ìD > ï Û >í ï >î m m m m m 2 1 0 3 2 0 2 2 2 0 ì - > ï Û - + > Û >í ï - > î Vậy: Với m 2> thì hàm số (1) có hai cực trị x x1 2, thoả mãn x x1 21< < . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 28. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 27 Dạng 2: Cực trị của hàm số trùng phương: y f x ax bx c4 2 ( )= = + + A. Kiến thức cơ bản · Hàm số luôn nhận x 0= làm 1 điểm cực trị. · Hàm số có 1 cực trị Û phương trình y 0¢ = có 1 nghiệm. · Hàm số có 3 cực trị Û phương trình y 0¢ = có 3 nghiệm phân biệt. · Khi đồ thị có 3 điểm cực trị A c B x y C x y1 1 2 2(0; ), ( ; ), ( ; ) thì DABC cân tại A. B. Một số dạng câu hỏi thường gặp 1. Tìm điều kiện để đồ thị hàm số có các điểm cực trị tạo thành tam giác vuông cân hoặc tam giác đều. – Tìm điều kiện để phương trình y 0¢ = có 3 nghiệm phân biệt. – Tìm toạ độ các điểm cực trị A, B, C. Lập luận chỉ ra DABC cân tại A. – Giải điều kiện: DABC vuông tại A Û AB AC. 0= uuur uuur DABC đều Û AB BC= 2. Tìm điều kiện để đồ thị hàm số có các điểm cực trị tạo thành một tam giác có diện tích S cho trước. – Tìm điều kiện để phương trình y 0¢ = có 3 nghiệm phân biệt. – Tìm toạ độ các điểm cực trị A, B, C. Lập luận chỉ ra DABC cân tại A. – Kẻ đường cao AH. – Giải điều kiện: ABCS S AH BC 1 . 2 = = . Câu 50. Cho hàm số y x m m x m4 2 2 2( 1) 1= - - + + - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số . 2) Tìm m để đồ thị (C) có khoảng cách giữa hai điểm cực tiểu ngắn nhất. · y x m m x3 2 4 4( 1)¢ = - - + ; x y x m m2 0 0 1 é = ¢ = Û ê = ± - +êë . Khoảng cách giữa các điểm cực tiểu: d = m m m 2 2 1 3 2 1 2 2 4 æ ö - + = - +ç ÷ è ø Þ dmin 3= Û m = 1 2 . Câu 51. Cho hàm số y x mx4 21 3 2 2 = - + (1) 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m 3= . 2) Xác định m để đồ thị của hàm số (1) có cực tiểu mà không có cực đại. · y x mx x x m3 2 2 2 2 ( )¢= - = - . x y x m2 0 0 é =¢= Û ê =ë Đồ thị của hàm số (1) có cực tiểu mà không có cực đại Û PT y 0¢= có 1 nghiệm Û m 0£ Câu 52. Cho hàm số y x mx4 2 2 4= - + - mC( ). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m 2= . 2) Tìm các giá trị của m để tất cả các điểm cực trị của mC( ) đều nằm trên các trục toạ độ. www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 29. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 28 · Ta có: y x mx3 4 4¢ = - + ; x y x m2 0 0 é = ¢ = Û ê =ë . + Nếu m 0£ thì đồ thị có 1 điểm cực trị duy nhất Oy(0; 4)- Î . + Nếu m 0> thì mC( ) có 3 điểm cực trị A B m m C m m2 2 (0; 4), ( ; 4), ( ; 4)- - - - . Để A, B, C nằm trên các trục toạ độ thì B, C Î Ox Û m m m2 0 2 4 0 ì > Û =í - =î . Vậy: m 0£ hoặc m 2= . Câu 53. Cho hàm số y x m x4 2 (3 1) 3= + + - (với m là tham số). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 1= - . 2) Tìm tất cả các giá trị của m để đồ thị hàm số có ba điểm cực trị tạo thành một tam giác cân sao cho độ dài cạnh đáy bằng 2 3 lần độ dài cạnh bên. · Ta có: y x m x3 ' 4 2(3 1)= + + ; m y x x2 3 1 ' 0 0, 2 + = Û = = - . Đồ thị hàm số có ba điểm cực trị m 1 3 Û < - (*). Ba điểm cực trị là: A(0; 3)- ; m m B 2 3 1 (3 1) ; 3 2 4 æ ö- - - + -ç ÷ è ø ; m m C 2 3 1 (3 1) ; 3 2 4 æ ö- - - + - -ç ÷ è ø ABCD cân tại A ; 2 m m m BC AB 3 4 3 1 3 1 (3 1) 9.4 4 2 2 16 æ öæ ö- - - - + = Û = +ç ÷ç ÷ è ø è ø m 5 3 Û = - , thoả (*). Câu 54. Cho hàm số y f x x m x m m4 2 2 ( ) 2( 2) 5 5= = + - + - + mC( ). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) hàm số khi m = 1. 2) Tìm các giá trị của m để đồ thị mC( ) của hàm số có các điểm cực đại, cực tiểu tạo thành 1 tam giác vuông cân. · Ta có x f x x m x x m 3 2 0 ( ) 4 4( 2) 0 2 é =¢ = + - = Û ê = -ë Hàm số có CĐ, CT Û PT f x( ) 0¢ = có 3 nghiệm phân biệt Û m 2< (*) Khi đó toạ độ các điểm cực trị là: ( ) ( ) ( )A m m B m m C m m2 0; 5 5 , 2 ;1 , 2 ;1- + - - - - - Þ ( ) ( )AB m m m AC m m m2 2 2 ; 4 4 , 2 ; 4 4= - - + - = - - - + - uuur uuur Do DABC luôn cân tại A, nên bài toán thoả mãn khi DABC vuông tại A Û AB AC m m3 . 0 ( 2) 1 1= Û - = - Û = uuur uuur (thoả (*)) Câu 55. Cho hàm số ( )my x m x m m C4 2 2 2( 2) 5 5= + - + - + 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1. 2) Với những giá trị nào của m thì đồ thị (Cm) có điểm cực đại và điểm cực tiểu, đồng thời các điểm cực đại và điểm cực tiểu lập thành một tam giác đều. · Ta có x f x x m x x m 3 2 0 ( ) 4 4( 2) 0 2 é =¢ = + - = Û ê = -ë Hàm số có CĐ, CT Û PT f x( ) 0¢ = có 3 nghiệm phân biệt Û m 2< (*) Khi đó toạ độ các điểm cực trị là: ( ) ( ) ( )A m m B m m C m m2 0; 5 5 , 2 ;1 , 2 ;1- + - - - - - Þ ( ) ( )AB m m m AC m m m2 2 2 ; 4 4 , 2 ; 4 4= - - + - = - - - + - uuur uuur www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 30. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 29 Do DABC luôn cân tại A, nên bài toán thoả mãn khi µA 0 60= Û A 1 cos 2 = Û AB AC AB AC . 1 2. = uuur uuur uuur uuur Û m 3 2 3= - . (Chú ý: Có thể dùng tính chất: DABC đều Û AB = BC = CA). Câu hỏi tương tự: a) y x mx m m4 2 4 2 2= - + + . ĐS: m 3 3= b) y x m x m4 2 4( 1) 2 1= - - + - . ĐS: m 3 3 1 2 = + c) y x m x m4 2 4( 1) 2 1= - - + - Câu 56. Cho hàm số y x mx m m4 2 4 2 2= - + + có đồ thị (Cm) . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1. 2) Với những giá trị nào của m thì đồ thị (Cm) có ba điểm cực trị, đồng thời ba điểm cực trị đó lập thành một tam giác có diện tích S 4= . · Ta có x y x mx g x x m 3 2 0 ' 4 4 0 ( ) 0 é = = - = Û ê = - =ë Hàm số có 3 cực trị y' 0Û = có 3 nghiệm phân biệt g m m0 0DÛ = > Û > (*) Với điều kiện (*), phương trình y 0¢= có 3 nghiệm x m x x m1 2 3; 0;= - = = . Hàm số đạt cực trị tại x x x1 2 3; ; . Gọi ( ) ( )A m m B m m m m C m m m m4 4 2 4 2 (0;2 ); ; 2 ; ; 2+ - + - - + là 3 điểm cực trị của (Cm) . Ta có: AB AC m m BC m ABC2 2 4 2 ; 4 D= = + = Þ cân đỉnh A Gọi M là trung điểm của BC M m m m AM m m4 2 2 2 (0; 2 )Þ - + Þ = = Vì ABCD cân tại A nên AM cũng là đường cao, do đó: ABCS AM BC m m m m m 5 2 5 521 1 . . . 4 4 4 16 16 2 2D = = = Û = Û = Û = . Vậy m 5 16= . Câu hỏi tương tự: a) y x m x4 2 2 2 1= - + , S = 32. ĐS: m 2= ± b) y x mx m4 21 2 4 = - + , S 32 2= . ĐS: m 2= c) y x m x m m4 2 2 4 2= - + + , S = 32. ĐS: m 2= ± d) y x mx m S4 2 2 2 2 4, 1= - + - = . ĐS: m 1= Câu 57. Cho hàm số y x mx m m4 2 2 2= + + + có đồ thị (Cm) . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = –2. 2) Với những giá trị nào của m thì đồ thị (Cm) có ba điểm cực trị, đồng thời ba điểm cực trị đó lập thành một tam giác có một góc bằng 0 120 . · Ta có y x mx3 4 4¢ = + ; x y x x m x m 2 0 0 4 ( ) 0 é = ¢ = Û + = Û ê = ± -êë (m < 0) Khi đó các điểm cực trị là: ( ) ( )A m m B m m C m m2 (0; ), ; , ;+ - - - AB m m2 ( ; )= - - uuur ; AC m m2 ( ; )= - - - uuur . DABC cân tại A nên góc 120o chính là µA . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 31. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 30 µA 120= o AB AC m m m A m mAB AC 4 4 1 . 1 . 1 cos 2 2 2. - - - + Û = - Û = - Û = - - uuur uuur uuur uuur m loaïi m m m m m m m m mm m 4 4 4 4 4 3 0 ( ) 1 12 2 3 0 2 3 é = + êÛ = - Þ + = - Û + = Û = -ê- êë . Vậy m 3 1 3 = - . Câu 58. Cho hàm số y x mx m4 2 2 1= - + - có đồ thị (Cm) . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1. 2) Với những giá trị nào của m thì đồ thị (Cm) có ba điểm cực trị, đồng thời ba điểm cực trị đó lập thành một tam giác có bán kính đường tròn ngoại tiếp bằng 1. · Ta có x y x mx x x m x m 3 2 2 0 4 4 4 ( ) 0 é =¢= - = - = Û ê =ë Hàm số đã cho có ba điểm cực trị Û PT y 0¢= có ba nghiệm phân biệt và y ¢ đổi dấu khi x đi qua các nghiệm đó m 0Û > . Khi đó ba điểm cực trị của đồ thị (Cm) là: ( ) ( )A m B m m m C m m m2 2 (0; 1), ; 1 , ; 1- - - + - - + - ABC B A C BS y y x x m m21 . 2 = - - =V ; AB AC m m BC m4 , 2= = + = ABC m AB AC BC m m m R m m S mm m 4 3 2 1 . . ( )2 1 1 2 1 0 5 1 4 4 2 é = + ê= = Û = Û - + = Û -ê = êëV Câu hỏi tương tự: a) y x mx4 2 2 1= - + ĐS: m m 1 5 1, 2 - + = = Câu 59. Cho hàm số y x mx4 2 2 2= - + (Cm). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 1= . 2) Tìm các giá trị của m để (Cm) có 3 điểm cực trị tạo thành một tam giác có đường tròn ngoại tiếp đi qua điểm D 3 9 ; 5 5 æ ö ç ÷ è ø . · Ta có: x y x mx y x m 3 2 0 4 4 ; 0 é = ¢ ¢= - = Û ê =ë . Hàm số có 3 điểm cực trị Û m 0> . Khi đó các điểm cực trị của (Cm) là: A B m m C m m2 2 (0;2), ( ; 2), ( ; 2)- - + - + . Gọi I x y( ; ) là tâm của đường tròn (P) ngoại tiếp DABC. Ta có: IA ID IB IC IB IA 2 2 2 2 2 2 ì = ï í = ï =î Û x y x m x m x m y m x y2 2 2 2 2 3 1 0 2 2 ( ) ( 2) ( 2) ì - + = ï = -í ï + + + - = + -î Û x y m 0 1 1 ì = ï =í ï =î . Vậy m 1= . Câu 60. Cho hàm số y x m x m4 2 2 2(1 ) 1= - - + + (Cm). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 0= . 2) Tìm m để đồ thị (Cm) có 3 điểm cực trị tạo thành một tam giác có diện tích lớn nhất. · y x m x3 2 4 4(1 )¢ = - - ; x y x m2 2 0 0 1 é = ¢ = Û ê = -ë . Hàm số có 3 cực trị Û m1 1- < < . Khi đó các điểm cực trị của (Cm) là: A m(0;1 )+ , ( )B m m2 2 1 ; 1- - - , ( )C m m2 2 1 ; 1- - www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 32. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 31 Ta có: ABCS d A BC BC m2 21 ( , ). (1 ) 1 2 = = - £ . Dấu "=" xảy ra Û m 0= . Vậy ABCS mmax 1 0= Û = . Câu 61. Cho hàm số y x m x m4 21 (3 1) 2( 1) 4 = - + + + (Cm). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 0= . 2) Tìm m để đồ thị (Cm) có 3 điểm cực trị tạo thành một tam giác có trọng tâm là gốc toạ độ O. · y x m x3 2(3 1)¢ = - + ; x y x m2 0 0 2(3 1) é = ¢ = Û ê = +ë . Hàm số có 3 cực trị Û m 1 3 > - (*) Khi đó toạ độ 3 điểm cực trị là: A m B m m m C m m m2 2 (0;2 2), ( 6 2; 9 4 1), ( 6 2; 9 4 1)+ - + - - + + - - + DABC có trọng tâm O Û m m m m2 2 1 18 6 4 0 ; 3 3 - - + = Û = - = Đối chiếu với điều kiện (*), suy ra m 1 3 = . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 33. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 32 KSHS 03: SỰ TƯƠNG GIAO Dạng 1: Sự tương giao của đồ thị hàm số bậc 3: y f x ax bx cx d a3 2 ( ) ( 0)= = + + + ¹ A. Kiến thức cơ bản · Cho hai đồ thị (C1): y f x( )= và (C2): y g x( )= . Để tìm hoành độ giao điểm của (C1) và (C2) ta giải phương trình: f x g x( ) ( )= (*) (gọi là phương trình hoành độ giao điểm). Số nghiệm của phương trình (*) bằng số giao điểm của hai đồ thị. · Số giao điểm của đồ thị (C) của hàm số bậc ba: y f x ax bx cx d3 2 ( )= = + + + với trục hoành bằng số nghiệm của phương trình ax bx cx d3 2 0+ + + = (1) B. Một số dạng câu hỏi thường gặp 1. Tìm đièu kiện để đồ thị (C) và trục hoành có 1 điểm chung duy nhất. Û CÑ CT f khoâng coù cöïc trò f coù cöïc trò y y 2 . 0 é êì êí >êîë Û Phương trình (1) có 1 nghiệm duy nhất 2. Tìm đièu kiện để đồ thị (C) và trục hoành có 2 điểm chung phân biệt. Û (C) tiếp xúc với Ox Û CÑ CT f coù cöïc trò y y 2 . 0 ì í =î Û Phương trình (1) có đúng 2 nghiệm 3. Tìm đièu kiện để đồ thị (C) và trục hoành có 3 điểm chung phân biệt. Û CÑ CT f coù cöïc trò y y 2 . 0 ì í <î Û Phương trình (1) có 3 nghiệm phân biệt 4. Tìm đièu kiện để đồ thị (C) cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt có hoành độ dương. Û CÑ CT CÑ CT f coù cöïc trò y y x x a f hay ad 2 . 0 0, 0 . (0) 0 ( 0) ì ï <ï í > >ï < <ïî Û Phương trình (1) có 3 nghiệm dương phân biệt. www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 34. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 33 5. Tìm đièu kiện để đồ thị (C) cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt có hoành độ âm. Û CÑ CT CÑ CT f coù cöïc trò y y x x a f hay ad 2 . 0 0, 0 . (0) 0 ( 0) ì ï <ï í < <ï > >ïî Û Phương trình (1) có 3 nghiệm âm phân biệt. 6. Tìm đièu kiện để đồ thị (C) cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt có hoành độ tạo thành một cấp số cộng. a b c, , lập thành một cấp số cộng Û a c b2+ = – Giả sử (1) có 3 nghiệm x x x1 2 3, , lập thành cấp số cộng. – Viết (1) dưới dạng: ax bx cx d3 2 0+ + + = Û a x x x x x x1 2 3( )( )( ) 0- - - = Û a x x x x x x x x x x x x x x x3 2 1 2 3 1 2 2 3 3 1 1 2 3( ) ( ) 0é ù- + + + + + - =ë û – x x x1 2 3, , lập thành cấp số cộng Û x x x1 3 22+ = Þ b x a2 3 = - là 1 nghiệm của (1). – Thế b x a2 3 = - vào (1) để suy ra điều kiện cần tìm. Chú ý: Đây chỉ là điều kiện cần nên phải thử lại kết quả tìm được. 7. Tìm đièu kiện để đồ thị (C) cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt có hoành độ tạo thành một cấp số nhân. a b c, , lập thành một cấp số nhân Û ac b2 = – Giả sử (1) có 3 nghiệm x x x1 2 3, , lập thành cấp số nhân. – Viết (1) dưới dạng: ax bx cx d3 2 0+ + + = Û a x x x x x x1 2 3( )( )( ) 0- - - = Û a x x x x x x x x x x x x x x x3 2 1 2 3 1 2 2 3 3 1 1 2 3( ) ( ) 0é ù- + + + + + - =ë û – x x x1 2 3, , lập thành cấp số nhân Û x x x2 1 3 2= Þ d x a 3 2 = - là 1 nghiệm của (1). – Thế d x a 3 2 = - vào (1) để suy ra điều kiện cần tìm. Chú ý: Đây chỉ là điều kiện cần nên phải thử lại kết quả tìm được. www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 35. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 34 Câu 1. Cho hàm số y x mx3 2= + + có đồ thị (Cm) 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = –3. 2) Tìm m để đồ thị (Cm) cắt trục hoành tại một điểm duy nhất. · PT hoành độ giao điểm của (Cm) với trục hoành: x mx3 2 0+ + = m x x x 2 2 ( 0)Û = - - ¹ Xét hàm số: x f x x f x x x x x 3 2 2 2 2 2 2 2 ( ) '( ) 2 - + = - - Þ = - + = Ta có bảng biến thiên: f x( )¢ f x( ) -¥ +¥ -¥ +¥ -¥ -¥ x Đồ thị (Cm) cắt trục hoành tại một điểm duy nhất m 3Û > - . Câu 2. Cho hàm số y f x x mx m3 2 ( ) 2= = - + (Cm) ( m là tham số). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 3. 2) Tìm m để đồ thị (Cm) cắt trục hoành tại một điểm duy nhất. · Ta có: y x mx x x m2 3 2 (3 2 )¢ = - = - + Khi m = 0 thì y x2 3 0¢ = ³ Þ (1) đồng biến trên R Þ thoả yêu cầu bài toán. + Khi m 0¹ thì (1) có 2 cực trị m x x1 2 2 0 , 3 = = . Do đó đồ thị cắt Ox tại duy nhất 1 điểm khi ( )f x f x1 2( ). 0> m m m m m 3 2 24 2 2 2 0 4 1 0 27 27 æ ö æ ö Û - > Û - >ç ÷ ç ÷ è ø è ø m m 0 3 6 3 6 2 2 ì ¹ ï Û í - < <ïî Kết luận: khi m 3 6 3 6 ; 2 2 æ ö Î -ç ÷ è ø thì đồ thị (Cm) cắt Ox tại duy nhất một điểm. Câu hỏi tương tự: a) y x m x m x3 2 2 3( 1) 3( 1) 1= + + + + + ĐS: m RÎ . Câu 3. Cho hàm số y x m x mx3 2 2 3( 1) 6 2= - + + - có đồ thị (Cm) 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1. 2) Tìm m để đồ thị (Cm) cắt trục hoành tại một điểm duy nhất. · y x m x m2 6 6( 1) 6¢ = - + + ; y m m m2 2 ' 9( 1) 36 9( 1)D¢ = + - = - . + Nếu m 1= thì y x0,¢ ³ " Þ hàm số đồng biến trên R Þ đồ thị cắt trục hoành tại 1 điểm duy nhất Þ m 1= thoả mãn YCBT. + Nếu m 1¹ thì hàm số có các điểm cực trị x x1 2, ( x x1 2, là các nghiệm của PT y 0¢ = ) Þ x x m x x m1 2 1 21;+ = + = . Lấy y chia cho y¢ ta được: x m y y m x m m21 ( 1) 2 ( 1) 3 6 æ ö+ ¢= - - - - + +ç ÷ è ø . Þ PT đường thẳng đi qua 2 điểm cực trị là: y m x m m2 ( 1) 2 ( 1)= - - - + + Đồ thị hàm số cắt trục hoành tại 1 điểm duy nhất Û CÑ CTy y. 0> Û ( ) ( )m x m m m x m m2 2 1 2( 1) 2 ( 1) . ( 1) 2 ( 1) 0- - - + + - - - + + > Û m m m2 2 ( 1) ( 2 2) 0- - - < Û m m2 2 2 0- - < (vì m ¹ 1) Û m1 3 1 3- < < + . Kết luận: m1 3 1 3- < < + . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 36. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 35 Câu 4. Cho hàm số y x m x m3 2 3 2= - + có đồ thị (Cm). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1. 2) Tìm m để đồ thị (Cm) cắt trục hoành tại đúng hai điểm phân biệt. · Để (Cm) cắt trục hoành tại đúng hai điểm phân biệt thì (Cm) phải có 2 điểm cực trị Þ y 0¢= có 2 nghiệm phân biệt x m2 2 3 3 0Û - = có 2 nghiệm phân biệt Û m 0¹ Khi đó y x m' 0= Û = ± . (Cm) cắt Ox tại đúng 2 điểm phân biệt Û yCĐ = 0 hoặc yCT = 0 Ta có: + y m m m m3 ( ) 0 2 2 0 0- = Û + = Û = (loại) + y m m m m m3 ( ) 0 2 2 0 0 1= Û - + = Û = Ú = ± Vậy: m 1= ± Câu 5. Cho hàm số y x x3 2 3 1= - + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm m để đường thẳng (D): y ( m x m2 1) 4 1= - - - cắt đồ thị (C) tại đúng hai điểm phân biệt. · Phương trình hoành độ giao của (C) và (D): x x ( m x m3 2 3 2 1) 4 2 0- - - + + = Û x x x m2 ( 2)( 2 1) 0- - - - = x f x x x m2 2 ( ) 2 1 0 (1) é = Û ê = - - - =ë (D) cắt (C) tại đúng 2 điểm phân biệt Û (1) phải có nghiệm x x1 2, thỏa mãn: x x x x 1 2 1 2 2 2 é ¹ = ê = ¹ë Û b a f 0 2 2 0 (2) 0 D D éì = ïêíê - ¹ïîê êì > íê =îë Û m m m 8 5 0 1 2 2 8 5 0 2 1 0 éì + = ïêíê ¹ïîê êì + > íê - + =îë Û m m 5 8 1 2 é = -ê ê ê = êë . Vậy: m 5 8 = - ; m 1 2 = . Câu 6. Cho hàm số y x x x3 2 6 9 6= - + - có đồ thị là (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Định m để đường thẳng d y mx m( ): 2 4= - - cắt đồ thị (C) tại ba điểm phân biệt. · PT hoành độ giao điểm của (C) và (d): x x x mx m3 2 6 9 6 2 4- + - = - - Û x x x m2 ( 2)( 4 1 ) 0- - + - = Û x g x x x m2 2 ( ) 4 1 0 é = ê = - + - =ë (d) cắt (C) tại ba điểm phân biệt Û PT g x( ) 0= có 2 nghiệm phân biệt khác 2 Û m 3> - Câu 7. Cho hàm số y x mx m x m3 2 2 2 3 3( 1) ( 1)= - + - - - (m là tham số) (1). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m 0.= 2) Tìm các giá trị của m để đồ thị hàm số (1) cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt có hoành độ dương. · Đồ thị (1) cắt trục Ox tại 3 điểm phân biệt có hoành độ dương Û CÑ CT CÑ CT coù cöïc trò y y x x a y (1) 2 . 0 0, 0 . (0) 0 ì ï <ï í > >ï <ïî (*) + y x mx m2 2 3 6 3( 1)¢ = - + - + y m m m2 2 9( 1) 9 0,D ¢ = - + = > " + CÑ CT x m x y x m x 1 0 1 é = - =¢= Û ê = + =ë www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 37. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 36 Suy ra: (*) m m m m m m m m 2 2 2 2 1 0 1 0 3 1 2 ( 1)( 3)( 2 1) 0 ( 1) 0 ì - > ï + >ï Û Û < < +í - - - - <ï ï- - <î Câu 8. Cho hàm số y x mx x m3 21 2 3 3 = - - + + có đồ thị mC( ). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = –1. 2) Tìm m để mC( )cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt có tổng bình phương các hoành độ lớn hơn 15. · YCBT Û x mx x m3 21 2 0 3 3 - - + + = (*) có 3 nghiệm phân biệt thỏa x x x2 2 2 1 2 3 15+ + > . Ta có: (*) x x m x m2 ( 1)( (1 3 ) 2 3 ) 0Û - + - - - = Û x g x x m x m2 1 ( ) (1 3 ) 2 3 0 é = ê = + - - - =ë YCBT Û g x( ) 0= có 2 nghiệm x x1 2, phân biệt khác 1 và thỏa x x2 2 1 2 14+ > m 1Û > Câu hỏi tương tự: a) Với y x mx x m3 2 3 3 3 2= - - + + Câu 9. Cho hàm số y x x x m3 2 3 9= - - + , trong đó m là tham số thực. 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số đã cho khi m 0= . 2) Tìm tất cả các giá trị của tham số m để đồ thị hàm số đã cho cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt có hoành độ lập thành cấp số cộng. · Đồ thị hàm số cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt có hoành độ lập thành cấp số cộng Û Phương trình x x x m3 2 3 9 0- - + = có 3 nghiệm phân biệt lập thành cấp số cộng Û Phương trình x x x m3 2 3 9- - = - có 3 nghiệm phân biệt lập thành cấp số cộng Û Đường thẳng y m= - đi qua điểm uốn của đồ thị (C) m m11 11.Û - = - Û = Câu 10. Cho hàm số y x mx x3 2 3 9 7= - + - có đồ thị (Cm), trong đó m là tham số thực. 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số đã cho khi m 0= . 2) Tìm m để (Cm) cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt có hoành độ lập thành cấp số cộng. · Hoành độ các giao điểm là nghiệm của phương trình: x mx x3 2 3 9 7 0- + - = (1) Gọi hoành độ các giao điểm lần lượt là x x x1 2 3; ; ta có: x x x m1 2 3 3+ + = Để x x x1 2 3; ; lập thành cấp số cộng thì x m2 = là nghiệm của phương trình (1) Þ m m3 2 9 7 0- + - = Û m m m 1 1 15 2 1 15 2 é = ê - +ê = ê ê - - =ê ë . Thử lại ta có m 1 15 2 - - = là giá trị cần tìm. Câu hỏi tương tự: a) y x mx m m x m m3 2 2 3 2 ( 4) 9= - + - + - . ĐS: m 1= . Câu 11. Cho hàm số y x mx mx3 2 3= - - có đồ thị (Cm), trong đó m là tham số thực. 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số đã cho khi m 1= . 2) Tìm m để (Cm) cắt đường thẳng d: y x 2= + tại 3 điểm phân biệt có hoành độ lập thành cấp số nhân. www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 38. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 37 · Xét phương trình hoành độ giao điểm của (Cm) và d: x mx mx x g x x mx m x3 2 3 2 3 2 ( ) 3 ( 1) 2 0- - = + Û = - - + - = Đk cần: Giả sử (C) cắt d tại 3 điểm phân biệt có hoành độ x x x1 2 3; ; lần lượt lập thành cấp số nhân. Khi đó ta có: g x x x x x x x1 2 3( ) ( )( )( )= - - - Suy ra: x x x m x x x x x x m x x x 1 2 3 1 2 2 3 1 3 1 2 3 3 1 2 ì + + = ï + + = - -í ï =î Vì x x x x x2 3 3 1 3 2 2 22 2= Þ = Þ = nên ta có: m m m3 3 5 1 4 2.3 3 2 1 - - = + Û = - + Đk đủ: Với m 3 5 3 2 1 = - + , thay vào tính nghiệm thấy thỏa mãn. Vậy: m 3 5 3 2 1 = - + . Câu hỏi tương tự: a) y x m x m x3 2 (3 1) (5 4) 8= - + + + - , d Oxº . ĐS: m 2= . Câu 12. Cho hàm số y x x3 2 3 2= - + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm các giá trị của tham số m để đường thẳng d y m x: ( 2) 2= - - cắt đồ thị (C) tại 3 điểm phân biệt A(2; –2), B, D sao cho tích các hệ số góc của tiếp tuyến tại B và D với đồ thị (C) đạt giá trị nhỏ nhất. · PT hoành độ giao điểm của (C) và d: x x m x3 2 3 2 ( 2) 2- + = - - Û x g x x x m2 2 ( ) 2 0 (1) é = ê = - - - =ë . (C) cắt d tại 3 điểm phân biệt A(2; –2), B, D Û m m g m 99 4 0 0 (2) 0 4 Dì = + > Û - < ¹í = - ¹î (*) Với điều kiện (*), gọi x x1 2, là các nghiệm của (1) thì x x x x m1 2 1 21, 2+ = = - - . Ta có: k y x y x x x x x2 2 1 2 1 1 2 2( ). ( ) (3 6 )(3 6 )¢ ¢= = - - = m 2 9( 1) 9 9+ - ³ - với m 9 0 4 - < ¹ . Dấu "=" xảy ra Û m 1= - . Vậy giá trị m cần tìm là m 1= - . Khi đó kmin 9= - . Câu 13. Cho hàm số y x x3 2 2 6 1= - + + (C) 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (C) của hàm số. 2) Tìm m để đường thẳng d y mx: 1= + cắt (C) tại 3 điểm phân biệt A(0; 1), B, C sao cho B là trung điểm của đoạn thẳng AC. · PT hoành độ giao điểm của (C) và d: x x mx3 2 2 6 1 1- + + = + Û x y x x m2 0 ( 1) 2 6 0 (1) é = = ê - + =ë d cắt (C) tại 3 điểm phân biệt A(0; 1), B, C Û (1) có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, 0¹ Û m m m 90 ; 0 0 2 D ì¢ì > Û < ¹íí ¹ îî . Khi đó B x mx C x mx1 1 2 2( ; 1), ( ; 1)+ + . Vì B là trung điểm của AC nên x x2 12= (2). Mặt khác: x x m x x 1 2 1 2 3 2 ì + = ï í =ïî (3) Từ (2) và (3) suy ra m 4= . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 39. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 38 Câu 14. Cho hàm số y x x x3 2 6 9= - + (1) 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số (1). 2) Tìm m để đường thẳng d y mx: = cắt (C) tại 3 điểm O(0; 0), A, B phân biệt. Chứng tỏ rằng khi m thay đổi, trung điểm I của đoạn AB luôn nằm trên một đường thẳng song song với trục tung. · PT hoành độ giao điểm của (C) và d: x x x mx3 2 6 9- + = Û x y x x m2 0 ( 0) 6 9 0 (1) é = = ê - + - =ë d cắt (C) tại 3 điểm phân biệt O(0; 0), A, B Û (2) có 2 nghiệm phân biệt A Bx x, khác 0 Û m m 0 0 9 (*) 9 0 D¢ì > Û < ¹í - ¹î . Vì I là trung điểm của AB nên A B I x x x 3 2 + = = Þ I Î D: x 3= (D // Oy). Câu 15. Cho hàm số y x mx m x m3 2 3 ( 1) 1= - + - + + (Cm). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 1= . 2) Tìm các giá trị của m để đường thẳng d y x m: 2 1= - - cắt đồ thị (Cm) tại 3 điểm phân biệt có hoành độ lớn hơn hoặc bằng 1. · PT hoành độ giao điểm của (Cm) và d: x mx m x m x m3 2 3 ( 1) 1 2 1- + - + + = - - (1) Û x x m x m2 1 (1 3 ) 2 2 0 (2) é = ê + - - - =ë YCBT Û (1) có 3 nghiệm phân biệt lớn hơn hoặc bằng 1 Û (2) có 2 nghiệm phân biệt lớn hơn 1 Xét PT (2) ta có: m m m2 9 2 9 0,D = + + > " Þ (2) luôn có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, . Do đó: (2) có 2 nghiệm phân biệt lớn hơn 1 Û x x1 21< < Û x x1 20 1 1< - < - (*) Đặt t x 1= - . Khi đó (2) Û t m t m2 3(1 ) 5 0 (3)+ - - = (*) Û (3) có 2 nghiệm dương phân biệt Û S m P m 0 3( 1) 0 5 0 Dì > ï = - >í ï = - >î (vô nghiệm) Kết luận: không có giá trị m thoả YCBT. Câu 16. Cho hàm số y x x3 3 2= - + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Viết phương trình đường thẳng d cắt đồ thị (C) tại 3 điểm phân biệt A, B, C sao cho Ax 2= và BC 2 2= . · Với Ax 2= Þ Ay 4= . PT đường thẳng d đia qua A(2; 4) có dạng: y k x( 2) 4= - + . PT hoành độ giao điểm của (C) và d: x x k x3 3 2 ( 2) 4- + = - + Û x g x x x k2 2 ( ) 2 1 0 é = ê = + - + =ë d cắt (C) tại 3 điểm phân biệt Û k g k 0 0 (2) 0 9 D¢ì ì> > Ûí í¹ ¹î î . Khi đó toạ độ của B x y C x y1 1 2 2( ; ), ( ; ) thoả hệ phương trình: x x k y kx k 2 2 1 0 (1) 2 4 (2) ì + - + = í = - +î Ta có: (1) Þ x x k1 2 2- = ; (2) Þ y y k x x k k1 2 1 2( ) 2- = - = BC = 2 2 Û k k3 4 4 2 2+ = Û k k k3 4 4 8 0 1+ - = Û = . Vậy d y x: 2= + . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 40. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 39 Câu 17. Cho hàm số y x mx3 2 4 6 1= - + (C) (m là tham số). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m 1= . 2) Tìm các giá trị của m để đường thẳng d y x: 1= - + cắt đồ thị (C) tại 3 điểm A(0; 1), B, C phân biệt sao cho B, C đối xứng nhau qua đường phân giác thứ nhất. · PT hoành độ giao điểm của (C) và d: x mx x3 2 4 6 1 1- + = - + Û x x mx2 0 4 6 1 0 (1) é = ê - + =ë d cắt (C) tại 3 điểm phân biệt A(0; 1), B, C Û (1) có 2 nghiệm phân biệt khác 0 Û m m 2 3 2 3 é < -ê ê ê > êë (*). Khi đó giả sử B x x C x x1 1 2 2( ; 1), ( ; 1)- + - + . B, C đối xứng nhau qua đường thẳng y x= Û x y y x 1 2 1 2 ì = í =î Û x x x x 1 2 2 1 1 1 ì = - + í = - +î Û x x1 2 1+ = Û m m 3 2 1 2 3 = Û = (không thoả (*)). Vậy không có giá trị m thoả YCBT. Câu 18. Cho hàm số y x mx m x3 2 2 ( 3) 4= + + + + có đồ thị là (Cm) (m là tham số). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C1) của hàm số trên khi m = 1. 2) Cho đường thẳng (d): y x 4= + và điểm K(1; 3). Tìm các giá trị của m để (d) cắt (Cm) tại ba điểm phân biệt A(0; 4), B, C sao cho tam giác KBC có diện tích bằng 8 2 . · Phương trình hoành độ giao điểm của (Cm) và d là: x mx m x x3 2 2 ( 3) 4 4+ + + + = + x y g x x mx m2 0 ( 4) ( ) 2 2 0 (1) é = = Û ê = + + + =ë (d) cắt (Cm) tại ba điểm phân biệt A(0; 4), B, C Û (1) có 2 nghiệm phân biệt khác 0. m mm m mg m / 2 1 22 0 2(0) 2 0 Dì ì < - Ú >= - - >Û Ûí í ¹ -= + ¹ îî (*) Khi đó: B C B Cx x m x x m2 ; . 2+ = - = + . Mặt khác: d K d 1 3 4 ( , ) 2 2 - + = = . Do đó: KBCS BC d K d BC BC21 8 2 . ( , ) 8 2 16 256 2D = Û = Û = Û = B C B Cx x y y2 2 ( ) ( ) 256Û - + - = B C B Cx x x x2 2 ( ) (( 4) ( 4)) 256Û - + + - + = B C B C B Cx x x x x x2 2 2( ) 256 ( ) 4 128Û - = Û + - = m m m m m2 2 1 137 4 4( 2) 128 34 0 2 ± Û - + = Û - - = Û = (thỏa (*)). Vậy m 1 137 2 ± = . Câu hỏi tương tự: a) y x mx m x3 2 2 3( 1) 2= + + - + , d y x: 2= - + , K A S(3;1), (0;2), 2 2= . ĐS: m m0, 3= = Câu 19. Cho hàm số y x x3 2 3 4= - + có đồ thị là (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Gọi kd là đường thẳng đi qua điểm A( 1;0)- với hệ số góc k k( )Ρ . Tìm k để đường thẳng kd cắt đồ thị (C) tại ba điểm phân biệt A, B, C và 2 giao điểm B, C cùng với gốc toạ độ O tạo thành một tam giác có diện tích bằng 1. · Ta có: kd y kx k: = + Û kx y k 0- + = PT hoành độ giao điểm của (Cm) và d là: www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 41. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 40 x x kx k x x k x3 2 2 3 4 ( 1) ( 2) 0 1é ù- + = + Û + - - = Û = -ë û hoặc x k2 ( 2)- = kd cắt (C) tại 3 điểm phân biệt k k 0 9 ì > Û í ¹î (*) Khi đó các giao điểm là ( ) ( )A B k k k k C k k k k( 1;0), 2 ;3 , 2 ;3- - - + + . k k BC k k d O BC d O d k 2 2 2 1 , ( , ) ( , ) 1 = + = = + OBC k S k k k k k k k 2 3 2 1 . .2 . 1 1 1 1 1 2 1 D = + = Û = Û = Û = + (thoả (*)) Câu hỏi tương tự: a) OBCy x x A S3 2 3 4; ( 1;0), 8= - + - = . ĐS: k 4= . Câu 20. Cho hàm số y m x mx m x3 2 (2 ) 6 9(2 ) 2= - - + - - (Cm) (m là tham số). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1. 2) Tìm m để đường thẳng d y: 2= - cắt (Cm) tại ba điểm phân biệt A(0; 2)- , B và C sao cho diện tích tam giác OBC bằng 13 . · Phương trình hoành độ giao điểm là: m x mx m x3 2 (2 ) 6 9(2 ) 2 2- - + - - = - (1) x m x mx m2 0 (2 ) 6 9(2 ) 0 (2) é = Û ê - - + - =ë d cắt (C) tại 3 điểm phân biệt A(0; –2), B, C Û (2) có 2 nghiệm phân biệt khác 0 Û mm m mm 2 2 19 9(2 ) 0 22 0 Dì ì >= - - > Ûí í ¹- ¹ îî (*). Giả sử B CB x C x( ; 2), ( ; 2)- - B Cx x( )¹ . Khi đó: B C B C m x x m x x 6 2 9 ì ï + = í - ï =î . Ta có: OBCS d O BC BC 1 ( , ). 13 2D = = ( )B C B CBC x x x x 2 13 4 13Þ = Û + - = Û m m m m 2 146 36 13 132 14 éæ ö =ê- = Ûç ÷ ê-è ø =ë (thoả (*)). Câu 21. Cho hàm số y x x3 2 3 2= - + có đồ thị là (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Gọi E là tâm đối xứng của đồ thị (C). Viết phương trình đường thẳng qua E và cắt (C) tại ba điểm E, A, B phân biệt sao cho diện tích tam giác OAB bằng 2 . · Ta có: E(1; 0). PT đường thẳng D qua E có dạng y k x( 1)= - . PT hoành độ giao điểm của (C) và D: x x x k2 ( 1)( 2 2 ) 0- - - - = D cắt (C) tại 3 điểm phân biệt Û x x k2 2 2 0- - - = có 2 nghiệm phân biệt khác 1 Û k 3> - OABS d O AB k k 1 ( , ). 3 2D = D = + Þ k k 3 2+ = Û k k 1 1 3 é = - ê = - ±ë Vậy có 3 đường thẳng thoả YCBT: ( )y x y x1; 1 3 ( 1)= - + = - ± - . Câu 22. Cho hàm số y x x mx3 2 3 1= + + + (m là tham số) (1) 1) Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số khi m = 3. 2) Tìm m để đường thẳng d: 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 B và C vuông góc với nhau. www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 42. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 41 · PT hoành độ giao điểm của (1) và d: x x mx x x x m3 2 2 3 1 1 ( 3 ) 0+ + + = Û + + = d cắt (1) tại 3 điểm phân biệt A(0; 1), B, C Û m m 9 , 0 4 < ¹ Khi đó: B Cx x, là các nghiệm của PT: x x m2 3 0+ + = Þ B C B Cx x x x m3; .+ = - = Hệ số góc của tiếp tuyến tại B là B Bk x x m2 1 3 6= + + và tại C là C Ck x x m2 2 3 6= + + Tiếp tuyến của (C) tại B và C vuông góc với nhau Û k k1 2. 1= - Û m m2 4 9 1 0- + = Û m m 9 65 9 65 8 8 - + = Ú = Câu 23. Cho hàm số y x x3 3 1= - + có đồ thị (C) và đường thẳng (d): y mx m 3= + + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm m để (d) cắt (C) tại M(–1; 3), N, P sao cho tiếp tuyến của (C) tại N và P vuông góc với nhau. · Phương trình hoành độ giao điểm của (C) và (d): x -(m x m3 3) 2 0+ - - = Û x x x m2 ( 1)( 2) 0+ - - - = Û x y g x x x m2 1( 3) ( ) 2 0 é = - = ê = - - - =ë d cắt (1) tại 3 điểm phân biệt M(–1; 3), N, P Û m m 9 , 0 4 > - ¹ Khi đó: N Px x, là các nghiệm của PT: x x m2 2 0- - - = Þ N P N Px x x x m1; . 2+ = = - - Hệ số góc của tiếp tuyến tại N là Nk x2 1 3 3= - và tại P là Pk x2 2 3 3= - Tiếp tuyến của (C) tại N và P vuông góc với nhau Û k k1 2. 1= - Û m m2 9 18 1 0+ + = Û m m 3 2 2 3 2 2 3 3 - + - - = Ú = Câu 24. Cho hàm số y x x3 2 3 4= - + (C) 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Gọi (d) là đường thẳng đi qua điểm A(2; 0) có hệ số góc k. Tìm k để (d) cắt (C) tại ba điểm phân biệt A, M, N sao cho hai tiếp tuyến của (C) tại M và N vuông góc với nhau. · PT đường thẳng (d): y k x( 2)= - + PT hoành độ giao điểm của (C) và (d): x x k x3 2 3 4 ( 2)- + = - Û x x x k2 ( 2)( 2 ) 0- - - - = Û Ax x g x x x k2 2 ( ) 2 0 é = = ê = - - - =ë + (d) cắt (C) tại 3 điểm phân biệt A, M, N Û PT g x( ) 0= có 2 nghiệm phân biệt, khác 2 Û k f 90 0 (2) 0 4 ìD > Û - < ¹í ¹î (*) + Theo định lí Viet ta có: M N M N x x x x k 1 2 ì + = í = - -î + Các tiếp tuyến tại M và N vuông góc với nhau Û M Ny x y x( ). ( ) 1¢ ¢ = - Û M M N Nx x x x2 2 (3 6 )(3 6 ) 1- - = - Û k k2 9 18 1 0+ + = k 3 2 2 3 - ± Û = (thoả (*)) Câu 25. Cho hàm số y x x3 3= - (C) 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 43. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 42 2) Chứng minh rằng khi m thay đổi, đường thẳng (d): y m x( 1) 2= + + luôn cắt đồ thị (C) tại một điểm M cố định và xác định các giá trị của m để (d) cắt (C) tại 3 điểm phân biệt M, N, P sao cho tiếp tuyến của (C) tại N và P vuông góc với nhau. · PT hoành độ giao điểm x x x m2 ( 1)( 2 ) 0+ - - - = (1) Û x x x m2 1 0 2 0 (2) é + = ê - - - =ë (1) luôn có 1 nghiệm x 1= - ( y 2= ) Þ (d) luôn cắt (C) tại điểm M(–1; 2). (d) cắt (C) tại 3 điểm phân biệt Û (2) có 2 nghiệm phân biệt, khác –1 Û m m 9 ; 0 4 > - ¹ (*) Tiếp tuyến tại N, P vuông góc Û '( ). '( ) 1N Py x y x = - Û m 3 2 2 3 - ± = (thoả (*)) Câu 26. Cho hàm số y x x x3 21 8 3 3 3 = - - + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Lập phương trình đường thẳng d song song với trục hoành và cắt đồ thị (C) tại hai điểm phân biệt A, B sao cho tam giác OAB cân tại O (O là gốc toạ độ). · Giả sử phương trình đường thẳng d: y = m. PT hoành độ giao điểm của (C) và d: x x x m3 21 8 3 3 3 - - + = Û x x x m3 2 3 9 8 3 0- - + - = (1) Để d cắt (C) tại 2 điểm phân biệt A, B sao cho DOAB cân tại O thì (1) phải có 2 nghiệm x x x1 2 1, = - ( x x1 1,– là hoành độ của A, B) Þ x1, x2 là các nghiệm của phương trình: x x x x2 2 1 2( )( ) 0- - = Û x x x x x x x3 2 2 2 2 1 1 2 0- - + = (2) Đồng nhất (1) và (2) ta được: x x x x m 2 2 1 2 1 2 3 9 8 3 ì = ï =í ï = -î Û x x m 1 2 3 3 19 3 ì = ± ïï = í ï = - ïî . Kết luận: d: y 19 3 = - . Câu 27. Cho hàm số y x x x3 2 5 3 9= - + + (1). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số (1). 2) Gọi D là đường thẳng đi qua A( 1;0)- và có hệ số góc k . Tìm k để D cắt đồ thị (C) tại ba điểm phân biệt A B C, , sao cho tam giác OBC có trọng tâm G(2;2) (O là gốc toạ độ). · PT đường thẳng D: y k x( 1)= + . PT hoành độ giao điểm của (C) và D: x x x k x3 2 5 3 9 ( 1)- + + = + Û x x k2 1 ( 3) é = - ê - =ë D cắt (C) tại ba điểm phân biệt x k2 ( 3)Û - = có hai nghiệm phân biệt khác 1- Û k k 0 16 ì > í ¹î Khi đó toạ độ các giao điểm là: A( 1;0)- , ( )( )B k k k3 ; 4+ + , ( )( )C k k k3 ; 4- - . Do đó tọa độ trọng tâm OBC :D G G x k y 2 8 2 3 ì = ï í = =ïî Û k 3 4 = (thoả điều kiện). www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 44. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 43 Dạng 2: Sự tương giao của đồ thị hàm số trùng phương: y f x ax bx c a4 2 ( ) ( 0)= = + + ¹ A. Kiến thức cơ bản Số giao điểm của (C): y ax bx c4 2 = + + với trục Ox = số nghiệm của ax bx c4 2 0+ + = (1) t x t ax bx c at bt c 2 4 2 2 , 0 0 (1) 0 (2) ìï = ³ + + = Û í + + =ïî Để xác định số nghiệm của (1) ta dựa vào số nghiệm của (2) và dấu của chúng. · (1) vô nghiệm Û voâ nghieäm coù nghieäm keùp aâm coù nghieäm aâm (2) (2) (2) 2 é ê ê ë · (1) có 1 nghiệm Û coù nghieäm keùp baèng coù nghieäm baèng nghieäm coøn laïi aâm (2) 0 (2) 1 0, é ê ë · (1) có 2 nghiệm Û coù nghieäm keùp döông coù nghieäm döông vaø nghieäm aâm (2) (2) 1 1 é ê ë · (1) có 3 nghiệm Û coù nghieäm baèng nghieäm coøn laïi döông(2) 1 0, · (1) có 4 nghiệm Û coù nghieäm döông phaân bieät(2) 2 B. Một số dạng câu hỏi thường gặp 1. Tìm điều kiện để đồ thị (C) cắt trục hoành tại k điểm phân biệt. Dựa vào các trường hợp nêu trên. 2. Tìm điều kiện để đồ thị (C) cắt trục hoành tại 4 điểm phân biệt có hoành độ lập thành một cấp số cộng. Û ax bx c4 2 0+ + = (1) có 4 nghiệm phân biệt. Û at bt c t x2 2 0 ( )+ + = = (2) có 2 nghiệm dương phân biệt t t1 2, (giả sử t t1 2< ) – Khi đó các nghiệm của (1) là: t t t t2 1 1 2; ; ;- - . – Vì t t t t2 1 1 2; ; ;- - lập thành cấp số cộng nên ( )t t t t t t2 1 1 1 2 19- = - - Û = . – Giải điều kiện: b t t a c t t a t t 1 2 1 2 1 29 ì + = -ï ï í =ï ï =î . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 45. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 44 Câu 28. Cho hàm số y x mx m4 2 1= - + - có đồ thị là ( )mC 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m 8= . 2) Định m để đồ thị ( )mC cắt trục hoành tại bốn điểm phân biệt. · PT hoành độ giao điểm của (Cm) với trục hoành: x mx m4 2 1 0- + - = (1) Đặt t x t2 , 0= ³ . Khi đó: (1) Û t mt m2 1 0- + - = (2) Û t t m 1 1 é = ê = -ë YCBT Û (1) có 4 nghiệm phân biệt Û (2) có 2 nghiệm dương phân biệt Û m0 1 1< - ¹ Û m m 1 2 ì > í ¹î Câu 29. Cho hàm số y x m x m4 2 2( 1) 2 1= - + + + có đồ thị là ( )mC . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số đã cho khi m 0= . 2) Định m để đồ thị ( )mC cắt trục hoành tại 4 điểm phân biệt có hoành độ lập thành cấp số cộng. · Xét phương trình hoành độ giao điểm: x m x m4 2 2( 1) 2 1 0- + + + = (1) Đặt t x t2 , 0= ³ thì (1) trở thành: f t t m t m2 ( ) 2( 1) 2 1 0= - + + + = . Để (Cm) cắt Ox tại 4 điểm phân biệt thì f t( ) 0= phải có 2 nghiệm dương phân biệt ( ) m mS m mP m 2 ' 0 1 2 1 0 2 02 1 0 Dì = > ì ï ï > -Û = + > Ûí í ï ï ¹= + > îî (*) Với (*), gọi t t1 2< là 2 nghiệm của f t( ) 0= , khi đó hoành độ giao điểm của (Cm) với Ox lần lượt là: x t x t x t x t1 2 2 1 3 1 4 2; ; ;= - = - = = x x x x1 2 3 4, , , lập thành cấp số cộng x x x x x x t t2 1 3 2 4 3 2 19Û - = - = - Û = ( ) ( ) m m m m m m m m m m m m 4 5 4 4 1 9 1 5 4 1 4 5 4 4 9 é = é = + êÛ + + = + - Û = + Û Ûê- = + = -êë ë (thoả (*)) Vậy m 4 4; 9 ì ü = -í ý î þ Câu hỏi tương tự: a) Với y x m x m4 2 2( 2) 2 3= - + + - - ĐS: m m 13 3, 9 = = - . Câu 30. Cho hàm số y x m x m4 2 (3 2) 3= - + + có đồ thị là (Cm), m là tham số. 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 0. 2) Tìm m để đường thẳng y 1= - cắt đồ thị (Cm) tại 4 điểm phân biệt đều có hoành độ nhỏ hơn 2. · Phương trình hoành độ giao điểm của (Cm) và đường thẳng y 1= - : x m x m4 2 (3 2) 3 1- + + = - Û x m x m4 2 (3 2) 3 1 0- + + + = Û x x m2 1 3 1 (*) é = ± ê = +ë Đường thẳng y 1= - cắt (Cm) tại 4 điểm phân biệt có hoành độ nhỏ hơn 2 khi và chỉ khi phương trình (*) có hai nghiệm phân biệt khác ±1 và nhỏ hơn 2 Û m m 0 3 1 4 3 1 1 ì < + <ï í + ¹ïî Û m m 1 1; 0 3 ì - < < ¹í î www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 46. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 45 Câu 31. Cho hàm số y x m x m4 2 2( 1) 2 1= - + + + có đồ thị là (Cm), m là tham số. 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 0. 2) Tìm m để đồ thị (Cm) cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt đều có hoành độ nhỏ hơn 3 . · Xét phương trình hoành độ giao điểm: x m x m4 2 2( 1) 2 1 0- + + + = (1) Đặt t x t2 , 0= ³ thì (1) trở thành: f t t m t m2 ( ) 2( 1) 2 1 0= - + + + = . (Cm) cắt Ox tại 3 điểm phân biệt có hoành độ nhỏ hơn 3 ( )f tÛ có 2 nghiệm phân biệt t t1 2, sao cho: t t t t 1 2 1 2 0 3 0 3 é = < < ê < < £ë mm f mf m hoaëc m m S mS m P m 2 2 00 1(3) 4 4 0(0) 2 1 0 1 22( 1) 02( 1) 3 2 1 0 DD ì ¢ = >ì ¢ = > ïï ï = - £Û = + = Û = - Ú ³í í = + >ï ï= + < î = + >ïî Vậy: m m 1 1 2 = - Ú ³ . Câu 32. Cho hàm số y x m x m m4 2 2 4 2 2= - + + (Cm), với m là tham số. 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 1= .. 2) Chứng minh đồ thị (Cm) luôn cắt trục Ox tại ít nhất hai điểm phân biệt, với mọi m 0< . · PT hoành độ giao điểm của (Cm) với trục Ox: x m x m m4 2 2 4 2 2 0- + + = (1) Đặt t x t2 ( 0)= ³ , (1) trở thành : t m t m m2 2 4 2 2 0- + + = (2) Ta có : m' 2 0D = - > và S m2 2 0= > với mọi m 0> . Nên (2) có nghiệm dương Þ (1) có ít nhất 2 nghiệm phân biệt Þ đồ thị hàm số (1) luôn cắt trục Ox tại ít nhất hai điểm phân biệt. Câu 33. Cho hàm số y x m x4 2 2 2 1= + + (m là tham số) (1) 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1. 2) Chứng minh rằng đường thẳng y x 1= + luôn cắt đồ thị hàm số (1) tại hai điểm phân biệt với mọi giá trị của m. · Xét PT hoành độ giao điểm: x m x x4 2 2 2 1 1+ + = + Û ( )x x m x3 2 2 1 0+ - = Û x g x x m x3 2 0 ( ) 2 1 0 (*) é = ê = + - =ë Ta có: g x x m2 2 ( ) 3 2 0¢ = + ³ (với mọi x và mọi m ) Þ Hàm số g(x) luôn đồng biến với mọi giá trị của m. Mặt khác g(0) = –1 ¹ 0. Do đó phương trình (*) có nghiệm duy nhất khác 0. Vậy đường thẳng y x 1= + luôn cắt đồ thị hàm số (1) tại hai điểm phân biệt với mọi giá trị của m. Câu 34. Cho hàm số y x m x m4 2 2 2 ( 2) 1= - + + + (Cm). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 2= . 2) Tìm các giá trị của m để (Cm) cắt trục hoành tại 4 điểm phân biệt sao cho hình phẳng giới hạn bởi (Cm) với trục hoành phần phía trên trục hoành có diện tích bằng 96 15 . · PT hoành độ giao điểm của (Cm) với trục Ox: x m x m4 2 2 2 ( 2) 1 0- + + + = Û x x m2 1 1 é = ± ê = ± +êë www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 47. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 46 Þ (Cm) cắt trục Ox tại 4 điểm phân biệt Û m ¹ 0 (*). Khi đó: diện tích hình phẳng giới hạn bởi (Cm) với trục hoành phần phía trên trục hoành là: S x m x m dx 1 4 2 2 2 1 ( ( 2) 1) - = - + + +ò Û m2 20 16 96 15 15 + = Û m 2= ± (thoả (*)). Câu 35. Cho hàm số y x x m4 2 4= - + (Cm). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 2= . 2) Tìm các giá trị của m để (Cm) cắt trục hoành tại 4 điểm phân biệt sao cho hình phẳng giới hạn bởi (Cm) với trục hoành có diện tích phần phía trên trục hoành bằng diện tích phần dưới trục hoành. · PT hoành độ giao điểm của (Cm) với trục hoành: x x m4 2 4 0- + = (1) Û t x t t t m 2 2 , 0 4 0 (2) ìï = ³ í - + =ïî (Cm) cắt Ox tại 4 điểm phân biệt Û (1) có 4 nghiệm phân biệt Û (2) có 2 nghiệm dương phân biệt Û m S m P m 4 0 4 0 0 4 0 D¢ì = - > ï = > Û < <í ï = >î (*). Giả sử (2) có nghiệm t t t t1 2 1 2, (0 )< < . Khi đó (1) có 4 nghiệm phân biệt theo thứ tự tăng dần là: x t x t x t x t1 2 2 1 3 1 4 2; ; ;= - = - = = . Do tính đối xứng của (Cm) nên ta có: x x x x x m dx x x m dx 3 4 3 4 2 4 2 0 ( 4 ) ( 4 )- + = - + -ò ò Û xx mx x x m 45 4 234 4 4 4 4 0 3 20 15 0 5 3 - + = Û - + = Suy ra x4 là nghiệm của hệ: x x m x x m 4 2 4 4 4 2 4 4 4 0 (3) 3 20 15 0 (4) ì - + =ï í - + =ïî Û m m 0 20 9 é = ê =ê ë . Đối chiếu điều kiện (*) ta suy ra m 20 9 = . Câu 36. Cho hàm số y x m x m4 2 2( 1) 2 1= - + + + (Cm). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 1= . 2) Tìm các giá trị của m để (Cm) cắt trục hoành tại 4 điểm phân biệt A, B, C, D có hoành độ lần lượt là x x x x1 2 3 4, , , ( x x x x1 2 3 4< < < ) sao cho tam giác ACK có diện tích S 4= , biết K(3; 2)- . · PT hoành độ giao điểm của (Cm) với trục hoành: x m x m4 2 2( 1) 2 1 0- + + + = (1) . Đặt t x t2 , 0= ³ . (1) trở thành: t m t m2 2( 1) 2 1 0- + + + = (2) (Cm) cắt Ox tại 4 điểm phân biệt Û (2) có 2 nghiệm dương phân biệt Û m m S m P m 2 ( 1) (2 1) 0 2( 1) 0 2 1 0 Dì ¢ = + - + >ï í = + > ï = + >î Û m m 1 2 0 ì ï > - í ï ¹î Khi đó (Cm) cắt Ox tại 4 điểm phân biệt có hoành độ theo thứ tự là: t t t t1 2 2 1; ; ;- - , với t t1 2> . Ta có: ACKS AC d K AC 1 . ( , ) 2 = (3), với Kd K AC y( , ) 2= = . Khi đó: (3) Û t t1 2 4+ = Û t t t t1 2 1 22 16+ + = Û m m2( 1) 2 2 1 16+ + + = Û m 4= . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 48. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 47 Dạng 3: Sự tương giao của đồ thị hàm số: ax b y f x cx d ( ) + = = + Câu 37. Cho hàm số x y x 2 1 2 + = + có đồ thị là (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Chứng minh rằng đường thẳng d: y x m= - + luôn cắt đồ thị (C) tại hai điểm phân biệt A, B. Tìm m để đoạn AB có độ dài nhỏ nhất. · PT hoành độ giao điểm của (C) và d: x x m x 2 1 2 + = - + + Û x f x x m x m2 2 ( ) (4 ) 1 2 0 (1) ì ¹ - í = + - + - =î Do (1) có m2 12 0D = + > và f m m m2 ( 2) ( 2) (4 ).( 2) 1 2 3 0,- = - + - - + - = - ¹ " nên đường thẳng d luôn luôn cắt đồ thị (C ) tại hai điểm phân biệt A, B. Ta có: A A B By m x y m x;= - = - nên B A B AAB x x y y m2 2 2 2 ( ) ( ) 2( 12)= - + - = + Suy ra AB ngắn nhất Û AB2 nhỏ nhất Û m 0= . Khi đó: AB 24= . Câu hỏi tương tự: a) x y x 2 1 - = - ĐS: m 2= b) x y x 1 2 - = ĐS: m 1 2 = Câu 38. Cho hàm số x y x 3 1 - = + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Viết phương trình đường thẳng d qua điểm I( 1;1)- và cắt đồ thị (C) tại hai điểm M, N sao cho I là trung điểm của đoạn MN. · Phương trình đường thẳng d y k x: ( 1) 1= + + d cắt (C) tại 2 điểm phân biệt M, N x kx k x 3 1 1 - Û = + + + có 2 nghiệm phân biệt khác 1- . Û f x kx kx k2 ( ) 2 4 0= + + + = có 2 nghiệm phân biệt khác 1- Û k k k f 0 4 0 0 ( 1) 4 0 D ì ¹ ï = - > Û <í ï - = ¹î Mặt khác: M N Ix x x2 2+ = - = Û I là trung điểm MN với k 0" < . Kết luận: Phương trình đường thẳng cần tìm là y kx k 1= + + với k 0< . Câu 39. Cho hàm số x y x 2 4 1 + = - (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Gọi (d) là đường thẳng qua A(1; 1) và có hệ số góc k. Tìm k để (d) cắt (C) tại hai điểm M, N sao cho MN 3 10= . · Phương trình đường thẳng d y k x( ): ( 1) 1.= - + Bài toán trở thành: Tìm k để hệ phương trình sau có hai nghiệm x y x y1 1 2 2( ; ), ( ; ) phân biệt sao cho ( ) ( )x x y y 2 2 2 1 2 1 90- + - = (a) x k x x y k x 2 4 ( 1) 1 1 ( 1) 1 ì + = - +ï - +í ï = - +î (I). Ta có: kx k x k I y k x 2 (2 3) 3 0 ( ) ( 1) 1 ìï - - + + = Û í = - +ïî (I) có 2 nghiệm phân biệt Û kx k x k b2 (2 3) 3 0 ( )- - + + = có 2 nghiệm phân biệt. www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 49. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 48 Û k k 3 0, . 8 ¹ < Ta biến đổi (a) trở thành: ( ) ( )k x x k x x x x 2 22 2 2 1 2 1 2 1(1 ) 90 (1 ) 4 90é ù+ - = Û + + - =ê úë û (c) Theo định lí Viet cho (b) ta có: k k x x x x k k1 2 1 2 2 3 3 , , - + + = = thế vào (c) ta có phương trình: k k k k k k3 2 2 8 27 8 3 0 ( 3)(8 3 1) 0+ + - = Û + + - = k k k 3 41 3 41 3; ; 16 16 - + - - Û = - = = . Kết luận: Vậy có 3 giá trị của k thoả mãn như trên. Câu 40. Cho hàm số x y x 2 2 1 - = + (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm m để đường thẳng (d): y x m2= + cắt (C) tại hai điểm phân biệt A, B sao cho AB 5= . · PT hoành độ giao điểm: x x m x 2 2 2 1 - = + + Û x mx m x2 2 2 0 ( 1)+ + + = ¹ - (1) d cắt (C) tại 2 điểm phân biệt A, B Û (1) có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, khác –1 Û m m2 8 16 0- - > (2) Khi đó ta có: m x x m x x 1 2 1 2 2 2 2 ì + = -ïï í +ï = ïî . Gọi ( ) ( )A x x m B x x m1 1 2 2;2 , ;2+ + . AB2 = 5 Û x x x x2 2 1 2 1 2( ) 4( ) 5- + - = Û x x x x2 1 2 1 2( ) 4 1+ - = Û m m2 8 20 0- - = Û m m 10 2 é = ê = -ë (thoả (2)) Vậy: m m10; 2= = - . Câu hỏi tương tự: a) x y d y x m AB x 2 1 , : , 2 2 2 - = = + = + . ĐS: m m1; 7= - = . Câu 41. Cho hàm số x y x m 1- = + (1). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m 1= . 2) Tìm các giá trị của tham số m sao cho đường thẳng (d): y x 2= + cắt đồ thị hàm số (1) tại hai điểm A và B sao cho AB 2 2= . · PT hoành độ giao điểm: x mx x x m x m x m2 1 2 ( 1) 2 1 0 (*) ì ¹ -- = + Û í + + + + + =î d cắt đồ thị hàm số (1) tại hai điểm A, B phân biệt Û (*) có hai nghiệm phân biệt khác m- m mm m x m mm 20 3 2 3 3 2 36 3 0 11 D ì ìì > < - Ú > +- - >Û Û Ûí í í¹ - ¹ -¹ -î îî (**) Khi đó gọi x x1 2, là các nghiệm của (*), ta có x x m x x m 1 2 1 2 ( 1) . 2 1 ì + = - + í = +î Các giao điểm của d và đồ thị hàm số (1) là A x x B x x1 1 2 2( ; 2), ( ; 2)+ + . Suy ra AB x x x x x x m m2 2 2 2 1 2 1 2 1 22( ) 2 ( ) 4 2( 6 3)é ù= - = + - = - - ë û www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 50. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 49 Theo giả thiết ta được m m m m m m 2 2 1 2( 6 3) 8 6 7 0 7 é = - - - = Û - - = Û ê =ë Kết hợp với điều kiện (**) ta được m 7= là giá trị cần tìm. Câu 42. Cho hàm số x y x 2 1 1 + = + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm các giá trị của tham số k sao cho đường thẳng (d): y kx k2 1= + + cắt đồ thị (C) tại hai điểm phân biệt A và B sao cho các khoảng cách từ A và B đến trục hoành là bằng nhau. · PT hoành độ giao điểm: xx kx k x kx k x k2 12 1 2 1 1 (3 1) 2 0 (*) ì ¹ -+ = + + Û í + + - + =î d cắt (C) tại hai điểm phân biệt A và B Û (*) có 2 nghiệm phân biệt Û k k k2 0 6 1 0D ì ¹ í = - + >î Û k k k 0 3 2 2 3 2 3 ì ¹ í < - Ú > +î (**). Khi đó: A x kx k B x kx k1 1 2 2( ; 2 1), ( ; 2 1)+ + + + . Ta có: d A Ox d B Ox( , ) ( , )= Û kx k kx k1 22 1 2 1+ + = + + Û k x x k1 2( ) 4 2 0+ + + = Û k 3= - (thoả (**). Câu 43. Cho hàm số x y x 2 1 = - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm m để đường thẳng d y mx m: 2= - + cắt (C) tại hai điểm phân biệt A, B sao cho độ dài AB ngắn nhất. · PT hoành độ giao điểm: x mx m x 2 2 1 = - + - Û x g x mx mx m2 1 ( ) 2 2 0 (2) ì ¹ í = - + - =î d cắt (C) tại 2 điểm phân biệt A, B Û (2) có 2 nghiệm phân biệt khác 1 Û m 0> Khi đó: A x mx m B x mx m1 1 2 2( ; 2), ( ; 2)- + - + Þ AB m x x2 2 2 2 1(1 ) ( )= + - Theo định lí Viet, ta có: m x x x x m1 2 1 2 2 2; - + = = Þ AB m m 2 1 8 16 æ ö = + ³ç ÷ è ø Dấu "=" xảy ra Û m 1= . Vậy ABmin 4= khi m 1= . Câu 44. Cho hàm x y x 2 2 2 + = - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm m để đường thẳng d y x m: = + cắt (C) tại hai điểm phân biệt A, B sao cho OA OB2 2 37 2 + = . · PT hoành độ giao điểm của (C) và d: x x m x 2 2 2 + = + - x g x x m x m2 1 ( ) 2 (2 3) 2( 1) 0 ì ¹ Û í = + - - + =î . Vì g m m m g 2 4 4 25 0, (1) 3 0 Dìï = + + > " í = ¹ïî nên d luôn cắt (C) tại 2 điểm phân biệt A, B. Gọi A x x m B x x m1 1 2 2( ; ), ( ; )+ + . Theo định lí Viet, ta có: m x x x x m 1 2 1 2 2 3 2 ( 1) ì - ï + = - í ï = - +î www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 51. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 50 Ta có: OA OB2 2 37 2 + = Û m m21 37 (4 2 17) 2 2 + + = Û m m 5 ; 2 2 = - = . Câu 45. Cho hàm x y x1 = - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm m để đường thẳng d y mx m: 1= - - cắt (C) tại hai điểm phân biệt M, N sao cho AM AN2 2 + đạt giá trị nhỏ nhất, với A( 1;1)- . · PT hoành độ giao điểm của (C) và d: xx mx m x mx mx m2 1 1 1 2 1 0 (2) ì ¹ = - - Û í - - + + =î d cắt (C) tại 2 điểm phân biệt Û (2) có 2 nghiệm phân biệt khác 1 Û m 0< . Gọi I là trung điểm của MN Þ I(1; 1)- cố định. Ta có: MN AM AN AI 2 2 2 2 2 2 + = + . Do đó AM AN2 2 + nhỏ nhất Û MN nhỏ nhất MN x x m m m 2 2 2 2 1 4 ( ) (1 ) 4 8= - + = - - ³ . Dấu "=" xảy ra Û m 1= - . Vậy: AM AN2 2 min( ) 20+ = khi m 1= - . Câu 46. Cho hàm số x y x 2 1 1 - = - (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm m để đường thẳng d: y x m= + cắt (C) tại hai điểm phân biệt A, B sao cho DOAB vuông tại O. · PT hoành độ giao điểm của (C) và d: x m x m x2 ( 3) 1 0, 1+ - + - = ¹ (*) (*) có m m m R2 2 5 0,D = - + > " Î và (*) không có nghiệm x = 1. Þ (*) luôn có 2 nghiệm phân biệt là A Bx x, . Theo định lí Viét: A B A B x x m x x m 3 . 1 ì + = - í = -î Khi đó: ( ) ( )A A B BA x x m B x x m; , ;+ + OABD vuông tại O thì ( )( )A B A BOA OB x x x m x m. 0 0= Û + + + = uuur uuur ( )A B A Bx x m x x m m2 2 0 2Û + + + = Û = - Vậy: m = –2. Câu 47. Cho hàm số x y f x x 2 1 ( ) 1 + = = - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm các giá trị của m sao cho đường thẳng (d): y x m= + cắt (C) tại 2 điểm phân biệt M, N sao cho diện tích tam giác IMN bằng 4 (I là tâm đối xứng của (C)). · Tâm đối xứng của (C) là I(1; 2). Xét phương trình hoành độ giao điểm của (d) và (C): xx x m x f x x m x m2 12 1 1 ( ) ( 3) 1 0 ì ¹+ ï = + Û í - = + - - - =ïî d cắt (C) tại 2 điểm phân biệt M, N f x( ) 0Û = có hai nghiệm phân biệt M Nx x, khác 1 m m f 2 2 13 0 (1) 3 0 Dìï = - + > Û í = - ¹ïî (đúng với mọi m). Tọa độ các giao điểm là M M N NM x y N x y( ; ), ( ; ) . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 52. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 51 M N M NMN x x x x m m2 2 2 ( ) 4 2( 2 13)é ù= + - = - +ë û ; m d d I d 1 ( , ) 2 - = = IMNS MN d m m m21 4 . 4 1. 2 13 8 2 = Û = Û - - + = Û m m3; 1= = - . Câu 48. Cho hàm số x m y x 2 - + = + có đồ thị là (Cm) (m là tham số). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 1= . 2) Tìm các giá trị của m để đường thẳng d x y: 2 2 1 0+ - = cắt (Cm) tại hai điểm A và B sao cho tam giác OAB có diện tích bằng 1 (O là gốc tọa độ). · PT hoành độ giao điểm của d và (Cm): x m x x x m x x 21 2 2 0 (1), 2 2 2 - + = - Û - + - = ¹ - + d cắt (Cm) tại 2 điểm A, B Û (1) có 2 nghiệm phân biệt khác –2 Û m 9 2 8 - ¹ < (*) Khi đó các giao điểm là: A x x B x x1 1 2 2 1 1 ; , ; 2 2 æ ö æ ö - -ç ÷ ç ÷ è ø è ø . AB m2(9 8 )= - OABS AB d O d m m m 1 1 1 1 7 . ( , ) 2(9 8 ). 9 8 1 2 2 4 82 2 = = - = - = Û = - (thảo (*)). Câu 49. Cho hàm số x y x 2 1 1 + = - có đồ thị là (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm các giá trị m để đường thẳng y x m3= - + cắt (C) tại A và B sao cho trọng tâm của tam giác OAB thuộc đường thẳng d x y: 2 2 0- - = (O là gốc tọa độ). · PT hoành độ giao điểm: x x m x 2 1 3 1 + = - + - x m x m2 3 (1 ) 1 0Û - + + + = (1), x( 1)¹ d cắt (C) tại A và B Û (1) có 2 nghiệm phân biệt khác 1 m m 11 1 é > Û ê < -ë (*) Gọi x x1 2, là các nghiệm của (1). Khi đó A x x m B x x m1 1 2 2( ; 3 ), ( ; 3 )- + - + Gọi I là trung điểm của AB I I I x x m m x y x m1 2 1 1 , 3 2 6 2 + + - Þ = = = - + = Gọi G là trọng tâm tam giác OAB m m OG OI G 2 1 1 ; 3 9 3 æ ö+ - Þ = Þ ç ÷ è ø uuur uur m m G d m 1 1 11 2. 2 0 9 3 5 æ ö+ - Î Û - - = Û = -ç ÷ è ø (thoả (*)). Vậy m 11 5 = - . Câu 50. Cho hàm số x y x 3 2 + = - (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm m để đường thẳng d y x m: 1= - + + cắt (C) tại hai điểm phân biệt A, B sao cho ·AOB nhọn. · PT hoành độ giao điểm của (C) và d: x x m x 3 1 2 + = - + + - Û x m x m x2 ( 2) 2 5 0 ( 2)- + + + = ¹ (1) (1) có 2 nghiệm phân biệt Û m m m x m m 2 2 0 4 16 0 2 2 2( 2) 2 5 0 D ìïì > - + > Û Û "í í ¹ - + + + ¹î ïî . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 53. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 52 Gọi A x x m B x x m1 1 2 2( ; 1), ( ; 1)- + + - + + là các giao điểm của (C) và d. Ta có: ·AOB nhọn Û AB OA OB2 2 2 < + Û x x x m x m2 2 2 2 1 1 22( ) ( 1) ( 1)- < - + + + - + + Û x x m x x m 2 1 2 1 22 ( 1)( ) ( 1) 0- + + + - + < Û m 3> - . Câu 51. Cho hàm số x y x 3 2 2 + = + (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Đường thẳng y x= cắt (C) tại hai điểm A, B. Tìm m để đường thẳng d y x m: = + cắt (C) tại hai điểm C, D sao cho ABCD là hình bình hành. · Hoành độ các điểm A, B là các nghiệm của PT: x x x xx 3 2 1 22 + é = - = Û ê =+ ë Þ A B AB( 1; 1), (2;2) 3 2- - Þ = Þ CD 3 2= . PT hoành độ giao điểm của (C) và d: x x m x m x m x 23 2 ( 1) 2 2 0 2 + = + Û + - + - = + (*) d cắt (C) tại 2 điểm phân biệt Û m m x 2 10 9 0 2 Dì = - + > í ¹ -î Û m m 0 1 9 é ¹ < ê >ë . Khi đó các giao điểm là C c c m D b b m( ; ), ( ; )+ + với a, b là các nghiệm của PT (*) CD c d 2 3 2 2( ) 3 2= Û - = Û m loaïi m m m 2 0 ( ) 10 0 10 é = - = Û ê =ë Vậy: m 10= . Câu 52. Cho hàm số x y x 3 2 + = + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm m để đường thẳng d y x m: 2 3= + cắt (C) tại hai điểm phân biệt A, B sao cho OA OB. 4= - uuur uuur với O là gốc toạ độ. · PT hoành độ giao điểm của (C) và (d): x x m x 3 2 3 2 + = + + Û x m x m x2 2 3(1 ) 6 3 0 (1) ( 2)+ + + - = ¹ d cắt (C) tại 2 điểm phân biệt Û (1) có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, khác –2 Û m m m m m 2 9 30 33 0 8 6(1 ) 6 3 0 Dì = - + > Û "í - + + - ¹î Khi đó: A x x m B x x m1 1 2 2( ;2 3 ), ( ;2 3 )+ + . m OA OB 12 15 . 4 4 2 - = - Û = - uuur uuur Û m 7 12 = . Câu 53. Cho hàm số: x y x 2 2 + = - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Chứng minh rằng với mọi giá trị m thì trên (C) luôn có cặp điểm A, B nằm về hai nhánh của (C) và thỏa A A B B x y m x y m 0 0 ì - + = í - + =î . · Ta có: A A A A B B B B x y m y x m A B d y x m x y m y x m 0 , ( ): 0 ì ì- + = = + Û Þ Î = +í í- + = = +î î Þ A, B là giao điểm của (C) và (d). Phương trình hoành độ giao điểm của (C) và (d): www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 54. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 53 x x m f x x m x m x x 22 ( ) ( 3) (2 2) 0 ( 2) 2 + + = Û = + - - + = ¹ - (*). (*) có m m m2 2 17 0,D = + + > " Þ (d) luôn cắt (C) tại hai điểm phân biệt A, B. Và A Bf x x1. (2) 4 0 2= - < Þ < < hoặc B Ax x2< < (đpcm). Câu 54. Cho hàm số x y x 2 1 + = - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Gọi d là đường thẳng đi qua điểm A(1; 0) và có hệ số góc k. Tìm k để d cắt (C) tại hai điểm phân biệt M, N thuộc hai nhánh khác nhau của (C) sao cho AM AN2 .= · PT đường thẳng d: y k x( 1)= - . PT hoành độ giao điểm của (C) và d: x k x x 2 ( 1) 1 + = - - Û kx k x x2 (2 1) 2 0 ( 1)- + - = ¹ (1) Đặt t x x t1 1= - Û = + . Khi đó (1) trở thành kt t2 3 0- - = (2) d cắt (C) tại hai điểm phân biệt M, N thuộc hai nhánh khác nhau Û (1) có 2 nghiệm x x1 2, thoả x x1 21< < Û (2) có 2 nghiệm t t1 2, thoả t t1 20< < Û k k3 0 0- < Û > (*). Vì A luôn nằm trong đoạn MN và AM AN2= nên AM AN2= - uuur Þ x x1 22 3+ = (3) Áp dụng định lí Viet cho (1) ta có: k k x x x x k k1 2 1 2 2 1 2 (4), (5) + - + = = . Từ (3), (4) Þ k k x x k k1 2 2 1 ; + - = = . Thay vào (5) ta được: k 2 3 = (thoả (*)). Câu 55. Cho hàm số x m y mx 2 1 - = + (m là tham số) (1). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m 1= . 2) Chứng minh rằng với mọi m ¹ 0, đồ thị của hàm số (1) cắt đường thẳng d y x m: 2 2= - tại hai điểm phân biệt A, B thuộc một đường (H) cố định. Đường thẳng d cắt các trục Ox, Oy lần lượt tại các điểm M, N. Tìm m để OAB OMNS S3D D= . · PT hoành độ giao điểm của (C) và (d): x m x m mx 2 2 2 1 - = - + Û mx m x m x m 2 2 1 2 2 0 (2),- - = ¹ - Û f x x mx x m 2 1 ( ) 2 2 1 0 (*),= - - = ¹ - Xét PT (*) có m f m m 2 2 2 0 1 2 1 0 Dì ¢ = + > ï æ öí - = + ¹ç ÷ï è øî Û m" Þ d luôn cắt (C) tại 2 điểm phân biệt A, B. Ta có: A B A B A A B B x x m x x y x m y x m 1 . 2 2 2 2 2 ì + = ï ï = - í ï = - ï = -î Þ A A B B y x y x 1 1 ì =ï ï í ï = ïî Þ A, B nằm trên đường (H): y x 1 = cố định. m h d O d m 2 2 ( , ) 5 5 - = = = , AB m2 5. 2= + , M m N m( ;0), (0; 2 )- Þ OABS h AB m m21 . 2 2 = = + , OMNS OM ON m21 . 2 = = ; OAB OMNS S3= Û m 1 2 = ± . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 55. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 54 KSHS 04: TIẾP TUYẾN A. Kiến thức cơ bản · Ý nghĩa hình học của đạo hàm: Đạo hàm của hàm số y f x( )= tại điểm x0 là hệ số góc của tiếp tuyến với đồ thị (C) của hàm số tại điểm ( )M x f x0 0 0; ( ) . Khi đó phương trình tiếp tuyến của (C) tại điểm ( )M x f x0 0 0; ( ) là: y y f x x x0 0 0– ( ).( – )¢= ( )y f x0 0( )= · Điều kiện cần và đủ để hai đường (C1): y f x( )= và (C2): y g x( )= tiếp xúc nhau là hệ phương trình sau có nghiệm: f x g x f x g x ( ) ( ) '( ) '( ) ì = í =î (*) Nghiệm của hệ (*) là hoành độ của tiếp điểm của hai đường đó. · Nếu C y px q1)( : = + và (C2): y ax bx c2 = + + thì (C1) và (C2) tiếp xúc nhau Û phương trình ax bx c px q2 + + = + có nghiệm kép. B. Một số dạng câu hỏi thường gặp 1. Viết phương trình tiếp tuyến D của (C): y f x( )= tại điểm M x y C0 0( ; ) ( )Î : · Nếu cho x0 thì tìm y f x0 0( )= . Nếu cho y0 thì tìm x0 là nghiệm của phương trình f x y0( ) = . · Tính y f x( )¢ ¢= . Suy ra y x f x0 0( ) ( )¢ ¢= . · Phương trình tiếp tuyến D là: y y f x x x0 0 0– ( ).( – )¢= . 2. Viết phương trình tiếp tuyến D của (C): y f x( )= , biết D có hệ số góc k cho trước. Cách 1: Tìm toạ độ tiếp điểm. · Gọi M x y0 0( ; ) là tiếp điểm. Tính f x0( )¢ . · D có hệ số góc k Þ f x k0( )¢ = (1) · Giải phương trình (1), tìm được x0 và tính y f x0 0( )= . Từ đó viết phương trình của D. Cách 2: Dùng điều kiện tiếp xúc. · Phương trình đường thẳng D có dạng: y kx m= + . · D tiếp xúc với (C) khi và chỉ khi hệ phương trình sau có nghiệm: f x kx m f x k ( ) '( ) ì = + í =î (*) · Giải hệ (*), tìm được m. Từ đó viết phương trình của D. Chú ý: Hệ số góc k của tiếp tuyến D có thể được cho gián tiếp như sau: + D tạo với trục hoành một góc a thì k atan= . + D song song với đường thẳng d: y ax b= + thì k a= + D vuông góc với đường thẳng d y ax b a: ( 0)= + ¹ thì k a 1 = - + D tạo với đường thẳng d y ax b: = + một góc a thì k a ka tan 1 a - = + 3. Viết phương trình tiếp tuyến D của (C): y f x( )= , biết D đi qua điểm A AA x y( ; ). Cách 1: Tìm toạ độ tiếp điểm. · Gọi M x y0 0( ; ) là tiếp điểm. Khi đó: y f x y x f x0 0 0 0( ), ( ) ( )¢ ¢= = . · Phương trình tiếp tuyến D tại M: y y f x x x0 0 0– ( ).( – )¢= · D đi qua A AA x y( ; )nên: A Ay y f x x x0 0 0– ( ).( – )¢= (2) · Giải phương trình (2), tìm được x0 . Từ đó viết phương trình của D. www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 56. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 55 Cách 2: Dùng điều kiện tiếp xúc. · Phương trình đường thẳng D đi qua A AA x y( ; )và có hệ số góc k: A Ay y k x x– ( – )= · D tiếp xúc với (C) khi và chỉ khi hệ phương trình sau có nghiệm: A Af x k x x y f x k ( ) ( ) '( ) ì = - + í =î (*) · Giải hệ (*), tìm được x (suy ra k). Từ đó viết phương trình tiếp tuyến D. 4. Viết phương trình tiếp tuyến D của (C): y f x( )= , biết D tạo với trục Ox một góc a. · Gọi M x y0 0( ; ) là tiếp điểm. Tiếp tuyến có hệ số góc k f x0( )¢= . · D tạo với trục Ox một góc a Û f x0( ) tan¢ = a . Giải phương trình tìm được x0 . · Phương trình tiếp tuyến D tại M: y y f x x x0 0 0– ( ).( – )¢= 5. Viết phương trình tiếp tuyến D của (C): y f x( )= , biết D tạo với đường thẳng d: y ax b= + một góc a. · Gọi M x y0 0( ; ) là tiếp điểm. Tiếp tuyến có hệ số góc k f x0( )¢= . · D tạo với d một góc a Û k a ka tan 1 a - = + . Giải phương trình tìm được x0 . · Phương trình tiếp tuyến D tại M: y y f x x x0 0 0– ( ).( – )¢= 6. Viết phương trình tiếp tuyến D của (C): y f x( )= , biết D cắt hai trục toạ độ tại A và B sao cho tam giác OAB vuông cân hoặc có diện tích S cho trước. · Gọi M x y0 0( ; ) là tiếp điểm. Tiếp tuyến có hệ số góc k f x0( )¢= . · DOAB vuông cân Û D tạo với Ox một góc 0 45 và O Ï D.(a) · OABS S OA OB S. 2D = Û = . (b) · Giải (a) hoặc (b) tìm được x0 . Từ đó viết phương trình tiếp tuyến D. 8. Lập phương trình tiếp tuyến chung của hai đồ thị C y f x C y g x1 2( ): ( ), ( ): ( )= = . a) Gọi D: y ax b= + là tiếp tuyến chung của (C1) và (C2). u là hoành độ tiếp điểm của D và (C1), v là hoành độ tiếp điểm của D và (C2). · D tiếp xúc với (C1) và (C2) khi và chỉ khi hệ sau có nghiệm: f u au b f u a g v av b g v a ( ) (1) '( ) (2) ( ) (3) '( ) (4) ì = + ïï = í = +ï =ïî · Từ (2) và (4) Þ f u g v u h v( ) ( ) ( )Þ¢ ¢= = (5) · Thế a từ (2) vào (1) Þ b k u( )= (6) · Thế (2), (5), (6) vào (3) Þ v Þ a Þ u Þ b. Từ đó viết phương trình của D. b) Nếu (C1) và (C2) tiếp xúc nhau tại điểm có hoành độ x0 thì một tiếp tuyến chung của (C1) và (C2) cũng là tiếp tuyến của (C1) (và (C2)) tại điểm đó. 9. Tìm những điểm trên đồ thị (C): y f x( )= sao cho tại đó tiếp tuyến của (C) song song hoặc vuông góc với một đường thẳng d cho trước. · Gọi M x y0 0( ; ) Î (C). D là tiếp tuyến của (C) tại M. Tính f x0( )¢ . · Vì D // d nên df x k0( )¢ = (1) hoặc D ^ d nên d f x k0 1 ( )¢ = - (2) · Giải phương trình (1) hoặc (2) tìm được x0 . Từ đó tìm được M x y0 0( ; ) Î (C). 10. Tìm những điểm trên đường thẳng d mà từ đó có thể vẽ được 1, 2, 3, ... tiếp tuyến với đồ thị (C): y f x( )= . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 57. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 56 Giả sử d ax by c: 0+ + = . M MM x y d( ; )Î . · Phương trình đường thẳng D qua M có hệ số góc k: M My k x x y( – )= + · D tiếp xúc với (C) khi hệ sau có nghiệm: M Mf x k x x y f x k ( ) ( ) (1) '( ) (2) ì = - + í =î · Thế k từ (2) vào (1) ta được: M M Mf x x f x yx( ) )( – . ( )¢= + (3) · Số tiếp tuyến của (C) vẽ từ M = Số nghiệm x của (3) 11. Tìm những điểm mà từ đó có thể vẽ được 2 tiếp tuyến với đồ thị (C): y f x( )= và 2 tiếp tuyến đó vuông góc với nhau. Gọi M MM x y( ; ) . · Phương trình đường thẳng D qua M có hệ số góc k: M My k x x y( – )= + · D tiếp xúc với (C) khi hệ sau có nghiệm: M Mf x k x x y f x k ( ) ( ) (1) '( ) (2) ì = - + í =î · Thế k từ (2) vào (1) ta được: M M Mf x x f x yx( ) )( – . ( )¢= + (3) · Qua M vẽ được 2 tiếp tuyến với (C) Û (3) có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, . · Hai tiếp tuyến đó vuông góc với nhau Û f x f x1 2( ). ( ) –1¢ ¢ = Từ đó tìm được M. Chú ý: Qua M vẽ được 2 tiếp tuyến với (C) sao cho 2 tiếp điểm nằm về hai phía với trục hoành thì coù nghieäm phaân bieät f x f x1 2 (3) 2 ( ). ( ) 0 ì í <î www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 58. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 57 Dạng 1: Tiếp tuyến của đồ thị hàm số bậc ba y ax bx cx d3 2 = + + + Câu 1. Cho hàm số y x x3 2 2 3 1= - + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm trên (C) những điểm M sao cho tiếp tuyến của (C) tại M cắt trục tung tại điểm có tung độ bằng 8. · Giả sử M x y C0 0( ; ) ( )Î Þ y x x3 2 0 0 02 3 1= - + . Ta có: y x x2 3 6¢ = - . PTTT D tại M: y x x x x x x2 3 2 0 0 0 0 0(6 6 )( ) 2 3 1= - - + - + . D đi qua P(0;8) Û x x3 2 0 08 4 3 1= - + + Û x0 1= - . Vậy M( 1; 4)- - . Câu 2. Cho hàm số y x x3 2 3 1= - + có đồ thị (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm hai điểm A, B thuộc đồ thị (C) sao cho tiếp tuyến của (C) tại A và B song song với nhau và độ dài đoạn AB = 4 2 . · Giả sử A a a a B b b b3 2 3 2 ( ; 3 1), ( ; 3 1)- + - + thuộc (C), với a b¹ . Vì tiếp tuyến của (C) tại A và B song song với nhau nên: y a y b( ) ( )¢ ¢= Û a a b b a b a b a b a b2 2 2 2 3 6 3 6 2( ) 0 ( )( 2) 0- = - Û - - - = Û - + - = Û a b b a2 0 2+ - = Û = - . Vì a b¹ nên a a a2 1¹ - Û ¹ Ta có: AB b a b b a a b a b a b a2 3 2 3 2 2 2 3 3 2 2 2 ( ) ( 3 1 3 1) ( ) ( 3( ))= - + - + - + - = - + - - - b a b a ab b a b a b a 2 2 3 ( ) ( ) 3 ( ) 3( )( )é ù= - + - + - - - +ë û b a b a b a ab 2 2 2 2 ( ) ( ) ( ) 3 3.2é ù= - + - - + -ë û b a b a b a ab 2 2 2 2 ( ) ( ) ( ) 6é ù= - + - + - -ë û b a b a ab2 2 2 ( ) ( ) ( 2 )= - + - - - 2 AB b a ab a a a2 2 2 2 2 ( ) 1 ( 2 ) (2 2 ) 1 ( 2 2)é ù é ù= - + - - = - + - -ë û ë û a a a a a 2 2 2 2 4 2 4( 1) 1 ( 1) 3 4( 1) ( 1) 6( 1) 10 é ùé ù é ù= - + - - = - - - - +ê úë û ë ûë û a a a6 4 2 4( 1) 24( 1) 40( 1)= - - - + - Mà AB 4 2= nên a a a6 4 2 4( 1) 24( 1) 40( 1) 32- - - + - = a a a6 4 2 ( 1) 6( 1) 10( 1) 8 0Û - - - + - - = (*) Đặt t a t2 ( 1) , 0= - > . Khi đó (*) trở thành: t t t t t t t3 2 2 6 10 8 0 ( 4)( 2 2) 0 4- + - = Û - - + = Û = Þ a b a a b 2 3 1 ( 1) 4 1 3 é = Þ = - - = Û ê = - Þ =ë Vậy 2 điểm thoả mãn YCBT là: A B(3;1), ( 1; 3)- - . Câu hỏi tương tự: a) Với y x x AB3 2 3 2; 4 2= - + = . ĐS: A B(3;2), ( 2; 2)- - . Câu 3. Cho hàm số y f x x x x3 2 ( ) 6 9 3= = + + + (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm tất cả các giá trị k, để tồn tại 2 tiếp tuyến với (C) phân biệt và có cùng hệ số góc k, đồng thời đường thẳng đi qua các tiếp điểm của hai tiếp tuyến đó cắt các trục Ox, Oy tương ứng tại A và B sao cho OA OB2011.= . · PTTT của (C) có dạng: y kx m= + . Hoành độ tiếp điểm x0 là nghiệm của phương trình: www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 59. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 58 f x k x x k2 0 0 0( ) 3 12 9 0¢ = Û + + - = (1) Để tồn tại 2 tiếp tuyến phân biệt thì phương trình (1) phải có 2 nghiệm phân biệt Û k k9 3 0 3D¢ = + > Û > - (2) Þ Toạ độ các tiếp điểm x y0 0( ; ) của 2 tiếp tuyến là nghiệm của hệ: y x x x x x k 3 2 0 0 0 0 2 0 0 6 9 3 3 12 9 ì = + + +ï í + + =ïî Û k k y x x x k 0 0 2 0 0 6 2 9 3 3 3 12 9 ì - - = +ï í ï + + =î . Þ Phương trình đường thẳng d đi qua các tếp điểm là: k k y x 6 2 9 3 3 - - = + Do d cắt các trục Ox, Oy tương ứng tại A và B sao cho: OA OB2011.= nên có thể xảy ra: + Nếu A Oº thì B Oº . Khi đó d đi qua O Þ k 9 2 = . + Nếu A O¹ thì DOAB vuông tại O. Ta có: · OB OAB OA tan 2011= = Þ k 6 2011 3 - = ± Þ k 6039= (thoả (2)) hoặc k 6027= - (không thoả (2)). Vậy: k k 9 ; 6039 2 = = . Câu 4. Cho hàm số y x m x m x m3 2 (1 2 ) (2 ) 2= + - + - + + (1) (m là tham số). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số (1) với m = 2. 2) Tìm tham số m để đồ thị của hàm số (1) có tiếp tuyến tạo với đường thẳng d: x y 7 0+ + = góc a , biết 1 cos 26 a = . · Gọi k là hệ số góc của tiếp tuyến Þ tiếp tuyến có VTPT n k1 ( ; 1)= - r Đường thẳng d có VTPT n2 (1;1)= r . Ta có n n k k k k k n n k 1 2 2 2 1 2 . 1 1 3 2 cos 12 26 12 0 2 3. 26 2 1 a - = Û = Û - + = Û = Ú = + r r r r YCBT thoả mãn Û ít nhất một trong hai phương trình sau có nghiệm: y y 3 2 2 3 é ¢=ê ê ê ¢= êë Û x m x m x m x m 2 2 3 3 2(1 2 ) 2 2 2 3 2(1 2 ) 2 3 é + - + - =ê ê ê + - + - = êë Û / 1 / 2 0 0 D D é ³ ê ³êë Û m m m m 2 2 8 2 1 0 4 3 0 é - - ³ ê - - ³êë Û m m m m 1 1 ; 4 2 3 ; 1 4 é £ - ³ê ê ê £ - ³ êë Û m 1 4 £ - hoặc m 1 2 ³ Câu hỏi tương tự: a) Với y x mx d x y3 1 3 2; : 7 0; cos 26 a= - + + + = = . ĐS: m 2 9 ³ - . Câu 5. Cho hàm số y f x mx m x m x3 21 ( ) ( 1) (4 3 ) 1 3 = = + - + - + có đồ thị là (Cm). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 1. 2) Tìm các giá trị m sao cho trên đồ thị (Cm) tồn tại một điểm duy nhất có hoành độ âm mà tiếp tuyến tại đó vuông góc với đường thẳng (d): x y2 3 0+ - = . · (d) có hệ số góc 1 2 - Þ tiếp tuyến có hệ số góc k 2= . Gọi x là hoành độ tiếp điểm thì: www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 60. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 59 f x mx m x m mx m x m2 2 '( ) 2 2( 1) (4 3 ) 2 2( 1) 2 3 0= Û + - + - = Û + - + - = (1) YCBT Û (1) có đúng một nghiệm âm. + Nếu m 0= thì (1) x x2 2 1Û - = - Û = (loại) + Nếu m 0¹ thì dễ thấy phương trình (1) có 2 nghiệm là m x hay x= m 2 3 1 - = Do đó để (1) có một nghiệm âm thì m m hoaëc m m 2 3 2 0 0 3 - < Û < > Vậy m hay m 2 0 3 < > . Câu 6. Cho hàm số y mx m x m x3 21 ( 1) (4 3) 1 3 = + - + - + (Cm). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m 1= . 2) Tìm các giá trị m sao cho trên (Cm) tồn tại đúng hai điểm có hoành độ dương mà tiếp tuyến tại đó vuông góc với đường thẳng d x y: 2 3 0+ - = . · Ta có: y mx m x m2 2( 1) 4 3¢ = + - + - ; d y x 1 3 : 2 2 = - + . YCBT Û phương trình y 2¢ = có đúng 2 nghiệm dương phân biệt Û mx m x m2 2( 1) 2 3 0+ - + - = có đúng 2 nghiệm dương phân biệt Û m S P 0 0 0 0 D ì ¹ ï ¢ï > í >ï >ïî Û m m 1 0 2 1 2 2 3 é < <ê ê ê < < êë . Vậy m 1 1 2 0; ; 2 2 3 æ ö æ ö Î Èç ÷ ç ÷ è ø è ø . Câu 7. Cho hàm số y x mx m3 1= - + - (Cm). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m 3= . 2) Tìm m để tiếp tuyến của đồ thị (Cm) tại điểm M có hoành độ x 1= - cắt đường tròn (C) có phương trình x y2 2 ( 2) ( 3) 4- + - = theo một dây cung có độ dài nhỏ nhất. · Ta có: y x m2 3¢ = - Þ y m( 1) 3¢ - = - ; y m( 1) 2 2- = - . (C) có tâm I(2;3), R = 2. PTTT d tại M m( 1;2 2)- - : y m x m(3 ) 1= - + + Û m x y m(3 ) 1 0- - + + = m mm d I d R m m m 2 2 2 2 1 (3 ) 2. (3 ) 14 ( , ) 2 (3 ) 1 (3 ) 1 (3 ) 1 + - - +- = = £ = < - + - + - + Dấu "=" xảy ra Û m 2= . Dó đó d I d( , ) đạt lớn nhất Û m 2= Tiếp tuyến d cắt (C) tại 2 điểm A, B sao cho AB ngắn nhất Û d I d( , ) đạt lớn nhất Û m 2= Khi đó: PTTT d: y x 3= + . Câu hỏi tương tự: a) My x mx m x C x y3 2 2 1 1; 1;( ):( 2) ( 3) 5 = - + - = - + - = . ĐS: m m 5 1; 2 = = . Câu 8. Cho hàm số y x x3 3= - (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm trên đường thẳng (d): y x= - các điểm M mà từ đó kẻ được đúng 2 tiếp tuyến phân biệt với đồ thị (C). · Gọi M m m d( ; )- Î . PT đường thẳng D qua M có dạng: y k x m m( )= - - . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 61. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 60 D là tiếp tuyến của (C) Û hệ PT sau có nghiệm: x x k x m m x k 3 2 3 ( ) (1) 3 3 (2) ìï - = - - í - =ïî (*) Thay (2) vào (1) ta được: x mx m3 2 2 3 4 0- + = Û x m x 3 2 2 3 4 = - (**) Từ M kẻ được đúng 2 tiếp tuyến với (C) Û (**) có 2 nghiệm phân biệt Xét hàm số x f x x 3 2 2 ( ) 3 4 = - . Tập xác định D R 2 3 2 3 ; 3 3 ì ü í ý= - î þ x x f x x 4 2 2 2 6 24 ( ) (3 4) - ¢ = - ; x f x x 0 ( ) 0 2 é =¢ = Û ê = ±ë Dựa vào BBT, (**) có 2 nghiệm phân biệt Û m m 2 2 é = - ê =ë . Vậy: M( 2;2)- hoặc M(2; 2)- . Câu 9. Cho hàm số y x x3 3 2= - + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm trên đường thẳng d y: 4= các điểm mà từ đó kẻ được đúng 2 tiếp tuyến với (C). · Gọi M m d( ;4)Î . PT đường thẳng D qua M có dạng: y k x m( ) 4= - + D là tiếp tuyến của (C) Û hệ PT sau có nghiệm: x x k x m x k 3 2 3 2 ( ) 4 (1) 3 3 (2) ìï - + = - + í - =ïî (*) Thay (2) vào (1) ta được: x x m x m2 ( 1) 2 (3 2) 3 2 0 (3)é ù+ - + + + =ë û Û x x m x m2 1 2 (3 2) 3 2 0 (4) é = - ê - + + + =ë YCBT Û (3) có đúng 2 nghiệm phân biệt + TH1: (4) có 2 nghiệm phân biệt, trong đó có 1 nghiệm bằng –1 Û m 1= - + TH2: (4) có nghiệm kép khác –1 Û m m 2 2 3 = - Ú = Vậy các điểm cần tìm là: ( 1;4)- ; 2 ;4 3 æ ö -ç ÷ è ø ; (2;4) . Câu 10. Cho hàm số y x x m x m3 2 2 ( 1) 2= - + - + (Cm). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m 1= . 2) Tìm m để từ điểm M(1;2) kẻ được đúng 2 tiếp tuyến với (Cm). · PT đường thẳng D qua M có dạng: y k x( 1) 2= - + . D là tiếp tuyến của (Cm) Û hệ PT sau có nghiệm: x x m x m k x x x m k 3 2 2 2 ( 1) 2 ( 1) 2 3 4 1 ìï - + - + = - + í - + - =ïî Þ f x x x x m3 2 ( ) 2 5 4 3( 1) 0= - + - - = (*) Để qua M kẻ được đúng hai tiếp tuyến đến (Cm) thì (*) có đúng 2 nghiệm phân biệt Ta có f x x x f x x x2 2 ( ) 6 10 4 ( ) 0 1; 3 ¢ ¢= - + Þ = Û = = Þ Các điểm cực trị của (Cm) là: A m B m 2 109 (1;4 3 ), ; 3 3 27 æ ö - -ç ÷ è ø . Do đó (*) có đúng 2 nghiệm phân biệt Û m A Ox B Ox m 4 3 109 81 é =êé Î Û êê Îë ê = êë . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 62. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 61 Câu 11. Cho hàm số y x x3 2 3 2= - + - (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm trên đường thẳng (d): y = 2 các điểm mà từ đó kẻ được 3 tiếp tuyến phân biệt với đồ thị (C). · Gọi M m d( ;2) ( )Î . PT đường thẳng D đi qua điểm M có dạng : y k x m( ) 2= - + D là tiếp tuyến của (C) Û hệ PT sau có nghiệm x x k x m x x k 3 2 2 3 2 ( ) 2 (1) 3 6 (2) ìï- + - = - + í - + =ïî (*). Thay (2) và (1) ta được: x m x mx x x m x3 2 2 2 3( 1) 6 4 0 ( 2) 2 (3 1) 2 0é ù- + + - = Û - - - + =ë û Û x f x x m x (3)2 2 ( ) 2 (3 1) 2 0 é = ê = - - + =ë Từ M kẻ được 3 tiếp tuyến đến đồ thị (C)Û hệ (*) có 3 nghiệm x phân biệt Û (3) có hai nghiệm phân biệt khác 2 m m f m 5 0 1 3(2) 0 2 D ì ïì > < - Ú >Û Ûí í¹î ï ¹î . Vậy từ các điểm M(m; 2) Î (d) với m m m 5 1 3 2 ì ï < - Ú > í ï ¹î có thể kẻ được 3 tiếp tuyến với (C). Câu hỏi tương tự: a) y x x d Ox3 2 3 2,= - + - º . ĐS: M m( ;0) với m m 2 2 1 3 é > ê - ¹ < -ê ë www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 63. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 62 Dạng 2: Tiếp tuyến của đồ thị hàm số trùng phương y ax bx c4 2 = + + Câu 12. Cho hàm số y f x x x4 2 ( ) 2= = - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Trên (C) lấy hai điểm phân biệt A và B có hoành độ lần lượt là a và b. Tìm điều kiện đối với a và b để hai tiếp tuyến của (C) tại A và B song song với nhau. · Ta có: f x x x3 '( ) 4 4= - Hệ số góc tiếp tuyến của (C) tại A và B là A Bk f a a a k f b b b3 3 '( ) 4 4 , '( ) 4 4= = - = = - Tiếp tuyến tại A, B lần lượt có phương trình là: y f a x a f a y f a x f a af a( )( ) ( ) ( ) ( ) ( )¢ ¢ ¢= - + Û = + - y f b x b f b y f b x f b bf b( )( ) ( ) ( ) ( ) ( )¢ ¢ ¢= - + Û = + - Hai tiếp tuyến của (C) tại A và B song song hoặc trùng nhau khi và chỉ khi: 3 3 A Bk k a a = 4b b a b a ab b2 2 4 4 4 ( )( 1) 0= Û - - Û - + + - = (1) Vì A và B phân biệt nên a b¹ , do đó (1) Û a ab b2 2 1 0+ + - = (2) Mặt khác hai tiếp tuyến của (C) tại A và B trùng nhau khi và chỉ khi: a ab b a ab b a b a a b bf a af a f b bf b 2 2 2 2 4 2 4 2 1 0 1 0 ( ) 3 2 3 2( ) ( ) ( ) ( ) ì ìï ï+ + - = + + - = Û ¹ Ûí í ¢ ¢ - + = - +- = - ïï îî Giải hệ này ta được nghiệm là a b( ; ) ( 1;1)= - hoặc a b( ; ) (1; 1)= - , hai nghiệm này tương ứng với cùng một cặp điểm trên đồ thị là ( 1; 1)- - và (1; 1)- Vậy điều kiện cần và đủ để hai tiếp tuyến của (C) tại A và B song song với nhau là: a ab b a a b 2 2 1 0 1; ì + + - = í ¹ ± ¹î Câu 13. Cho hàm số y x mx m4 2 2= - + (1) , m là tham số. 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m = 1. 2) Gọi A là một điểm thuộc đồ thị hàm số (1) có hoành độ bằng 1. Tìm m để khoảng cách từ điểm B 3 ; 1 4 æ ö ç ÷ è ø đến tiếp tuyến của đồ thị hàm số (1) tại A là lớn nhất . · A Cm( )Î nên A m(1;1 )- . y x mx y m3 ' 4 4 '(1) 4 4= - Þ = - Phương trình tiếp tuyến của (Cm) tại A: y m y x(1 ) (1).( 1)¢- - = - Û m x y m(4 4 ) 3(1 ) 0- - - - = Khi đó d B m 2 1 ( ; ) 1 16(1 ) 1 D - = £ - + , Dấu ‘=’ xảy ra Û khi m = 1. Do đó d B( ; )D lớn nhất bằng 1 khi và chỉ khi m = 1. Câu 14. Cho hàm số ( ) ( )y x x 2 2 1 . 1= + - 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Cho điểm A a( ;0) . Tìm a để từ A kẻ được 3 tiếp tuyến phân biệt với đồ thị (C). · Ta có y x x4 2 2 1= - + . PT đường thẳng d đi qua A a( ;0) và có hệ số góc k : y k x a( )= - d là tiếp tuyến của (C) Û hệ phương trình sau có nghiệm: x x k x a I x x k 4 2 3 2 1 ( ) ( ) 4 4 ì - + = -ï í - =ïî Ta có: k I A x2 0 ( ) ( ) 1 0 ì = Û í - =î hoặc x x k B f x x ax 2 2 4 ( 1) ( ) ( ) 3 4 1 0 (1) ìï - = í = - + =ïî www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 64. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 63 + Từ hệ (A), chỉ cho ta một tiếp tuyến duy nhất là d y1 : 0= . + Vậy để từ A kẻ được 3 tiếp tuyến phân biệt với (C) thì điều kiện cần và đủ là hệ (B) phải có 2 nghiệm phân biệt x k( ; ) với x 1¹ ± , tức là phương trình (1) phải có 2 nghiệm phân biệt khác 1± Û a f 2 4 3 0 ( 1) 0 Dì ¢ = - > í ± ¹î Û a hoaëc a 3 3 1 1 2 2 - ¹ < - ¹ > www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 65. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 64 Dạng 3: Tiếp tuyến của đồ thị hàm số nhất biến ax b y cx d + = + Câu 15. Cho hàm số x y x 2 3 1 + = + có đồ thị là (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Lập phương trình tiếp tuyến của đồ thị (C) tại những điểm thuộc đồ thị có khoảng cách đến đường thẳng d x y:3 4 2 0+ - = bằng 2. · Giả sử M x y C0 0( ; ) ( )Î Þ x y x 0 0 0 2 3 1 + = + . Ta có: x y d M d 0 0 2 2 3 4 2 ( , ) 2 2 3 4 + - = Û = + x y0 03 4 12 0Û + - = hoặc x y0 03 4 8 0+ + = · Với x x y x x 0 0 0 0 0 2 3 3 4 12 0 3 4 12 0 1 æ ö+ + - = Û + - = Ûç ÷ç ÷+è ø x M x M 0 1 0 2 0 (0;3) 1 1 11 ; 3 3 4 é = Þ ê æ öê = Þ ç ÷ ê è øë · Với x y0 03 4 8 0+ + = x x x 0 0 0 2 3 3 4 8 0 1 æ ö+ Û + + =ç ÷ç ÷+è ø x M x M 0 3 0 4 7 5 5; 4 4 4 ; 1 3 3 é æ ö = - Þ -ç ÷ê è øÛ ê æ öê = - Þ - -ç ÷ê è øë Þ PTTT tại M1(0;3) là y x 3= - + ; PTTT tại M2 1 11 ; 3 4 æ ö ç ÷ è ø là y x 9 47 16 16 = - + ; PTTT tại M3 7 5; 4 æ ö -ç ÷ è ø là y x 1 23 16 16 = - + ; PTTT tại M4 4 ; 1 3 æ ö - -ç ÷ è ø là y x9 13= - - . Câu 16. Cho hàm số x y x 2 1 1 - = - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Viết phương trình tiếp tuyến của (C), biết khoảng cách từ điểm I(1; 2) đến tiếp tuyến bằng 2 . · Tiếp tuyến của (C) tại điểm M x f x C0 0( ; ( )) ( )Î có phương trình: y f x x x f x0 0 0'( )( ) ( )= - + Û x x y x x2 2 0 0 0( 1) 2 2 1 0+ - - + - = (*) Khoảng cách từ điểm I(1; 2) đến tiếp tuyến (*) bằng 2 x x 0 4 0 2 2 2 1 ( 1) - Û = + - Û x x 0 0 0 2 é = ê =ë Các tiếp tuyến cần tìm : x y 1 0+ - = và x y 5 0+ - = Câu 17. Cho hàm số x y x 2 2 = + (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị (C), biết rằng khoảng cách từ tâm đối xứng của đồ thị (C) đến tiếp tuyến là lớn nhất. · Tiếp tuyến (d) của đồ thị (C) tại điểm M có hoành độ a 2¹ - thuộc (C) có phương trình: a y x a x a y a aa 2 2 2 4 2 ( ) 4 ( 2) 2 0 2( 2) = - + Û - + + = ++ Tâm đối xứng của (C) là ( )I 2;2- . Ta có: a a a d I d aa a4 2 8 2 8 2 8 2 ( , ) 2 2 2 2 216 ( 2) 2.4.( 2) + + + = £ = = ++ + + www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 66. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 65 d I d( , ) lớn nhất khi a a a 2 0 ( 2) 4 4 é = + = Û ê = -ë . Từ đó suy ra có hai tiếp tuyến y x= và y x 8= + . Câu hỏi tương tự: a) Với x y x 1 = - . ĐS: y x y x; 4= - = - + . Câu 18. Cho hàm số x y x 2 1 1 + = + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị (C), biết rằng tiếp tuyến cách đều hai điểm A(2; 4), B(-4; -2). · Gọi x0 là hoành độ tiếp điểm ( x0 1¹ - ). PTTT (d) là x y x x xx 0 02 00 2 11 ( ) 1( 1) + = - + ++ Û x x y x x2 2 0 0 0( 1) 2 2 1 0- + + + + = Ta có: d A d d B d( , ) ( , )= Û x x x x x x2 2 2 2 0 0 0 0 0 02 4( 1) 2 2 1 4 2( 1) 2 2 1- + + + + = - + + + + + Û x x x0 0 01 0 2= Ú = Ú = - Vậy có ba phương trình tiếp tuyến: y x y x y x 1 5 ; 1; 5 4 4 = + = + = + Câu 19. Cho hàm số x y x 2 1 1 - = - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Gọi I là giao điểm hai tiệm cận của (C). Tìm điểm M thuộc (C) sao cho tiếp tuyến của (C) tại M vuông góc với đường thẳng MI. · Giao điểm của hai tiệm cận là I(1; 2). Gọi M(a; b) Î (C) Þ a b a 2 1 1 - = - (a ¹ 1) PTTT của (C) tại M: a y x a aa 2 1 2 1 ( ) 1( 1) - = - - + -- PT đường thẳng MI: y x a 2 1 ( 1) 2 ( 1) = - + - Tiếp tuyến tại M vuông góc với MI nên ta có: a a2 2 1 1 . 1 ( 1) ( 1) - = - - - Û a b a b 0 ( 1) 2 ( 3) é = = ê = =ë Vậy có 2 điểm cần tìm M1(0; 1), M2(2; 3) Câu 20. Cho hàm số m x m y x 2 (2 1) 1 - - = - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m = –1. 2) Tìm m để đồ thị của hàm số tiếp xúc với đường thẳng y x= . · TXĐ: D = R {1}. Để đồ thị tiếp xúc với đường thẳng y x= thì: m x m x x m x 2 2 2 (2 1) (*) 1 ( 1) 1 (**) ( 1) ì - - =ï ï - í -ï = ï -î Từ (**) ta có m x2 2 ( 1) ( 1)- = - Û x m x m2 é = ê = -ë www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 67. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 66 · Với x = m, thay vào (*) ta được: m0 0= (thoả với mọi m). Vì x ¹ 1 nên m ¹ 1. · Với x = 2 – m, thay vào (*) ta được: m m m m m2 (2 1)(2 ) (2 )(2 1)- - - = - - - Û m 2 4( 1) 0- = Û m 1= Þ x = 1 (loại) Vậy với m ¹ 1 thì đồ thị hàm số tiếp xúc với đường thẳng y x= . Câu 21. Cho hàm số: x y x 2 1 + = - (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Cho điểm A a(0; ) . Tìm a để từ A kẻ được 2 tiếp tuyến tới đồ thị (C) sao cho 2 tiếp điểm tương ứng nằm về 2 phía của trục hoành. · Phương trình đường thẳng d đi qua A a(0; ) và có hệ số góc k: y kx a= + d là tiếp tuyến của (C) Û Hệ PT x kx a x k x 2 2 1 3 ( 1) ì + = +ïï - í - =ï ï -î có nghiệm Û PT: a x a x a2 (1 ) 2( 2) ( 2) 0- + + - + = (1) có nghiệm x 1¹ . Để qua A có 2 tiếp tuyến thì (1) phải có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, Û a a aa 1 1 23 6 0D ì ¹ ì ¹ Ûí í¢ > -= + > îî (*) Khi đó ta có: a a x x x x a a1 2 1 2 2( 2) 2 ; 1 1 + + + = = - - và y y x x1 2 1 2 3 3 1 ; 1 1 1 = + = + - - Để 2 tiếp điểm nằm về 2 phía đối với trục hoành thì y y1 2. 0< Û x x1 2 3 3 1 . 1 0 1 1 æ ö æ ö + + <ç ÷ ç ÷ - -è ø è ø Û x x x x x x x x 1 2 1 2 1 2 1 2 . 2( ) 4 0 . ( ) 1 + + + < - + + Û a3 2 0+ > Û a 2 3 > - Kết hợp với điều kiện (*) ta được: a a 2 3 1 ì ï > - í ï ¹î . Câu 22. Cho hàm số y = x x 2 1 + + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Gọi I là giao điểm của 2 đường tiệm cận, D là một tiếp tuyến bất kỳ của đồ thị (C). d là khoảng cách từ I đến D . Tìm giá trị lớn nhất của d. · y x 2 1 ( 1) - ¢ = + . Giao điểm của hai đường tiệm cận là I(–1; 1). Giả sử x M x C x 0 0 0 2 ; ( ) 1 æ ö+ Îç ÷ç ÷+è ø Phương trình tiếp tuyến D với đồ thi hàm số tại M là: ( ) x y x x xx 0 02 0 0 21 ( ) 11 +- = - + ++ ( ) ( )( )x x y x x x 2 0 0 0 01 1 2 0Û + + - - + + = Khoảng cách từ I đến D là d = ( ) x x 0 4 0 2 1 1 1 + + + = ( ) ( )x x 2 02 0 2 2 1 1 1 £ + + + Vậy GTLN của d bằng 2 khi x0 0= hoặc x0 2= - . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 68. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 67 Câu 23. Cho hàm số x y x 1 2 1 - + = - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Chứng minh rằng với mọi m, đường thẳng d y x m: = + luôn cắt (C) tại 2 điểm phân biệt A, B. Gọi k k1 2, lần lượt là hệ số góc của các tiếp tuyến với (C) tại A và B. Tìm m để tổng k k1 2+ đạt giá trị lớn nhất. · PT hoành độ giao điểm của d và (C): x x m x 1 2 1 - + = + - Û x g x x mx m2 1 2 ( ) 2 2 1 0 (*) ì ¹ï í ï = + - - =î Vì g m m m g 2 2 2 0, 1 0 2 Dì ¢ = + + > " ï í æ ö ¹ç ÷ï è øî nên (*) luôn có 2 nghiệm phân biệt x x1 2, . Theo định lí Viet ta có: m x x m x x1 2 1 2 1 ; 2 - - + = - = . Giả sử: A x y B x y1 1 2 2( ; ), ( ; ) . Tiếp tuyến tại A và B có hệ số góc là: k k x x 1 22 2 1 2 1 1 ; (2 1) (2 1) = - = - - - Þ k k m 2 1 2 4( 1) 2 2+ = - + - £ - . Dấu "=" xảy ra Û m 1= - . Vậy: k k1 2+ đạt GTLN bằng 2- khi m 1= - . Câu 24. Cho hàm số x y x 2 2 3 + = + (1). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1). 2) Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số (1), biết tiếp tuyến đó cắt trục hoành, trục tung lần lượt tại hai điểm phân biệt A, B và tam giác OAB cân tại gốc tọa độ O. · Gọi x y0 0( ; ) là toạ độ của tiếp điểm Þ y x x 0 2 0 1 ( ) 0 (2 3) -¢ = < + DOAB cân tại O nên tiếp tuyến D song song với đường thẳng y x= - (vì tiếp tuyến có hệ số góc âm). Nghĩa là: y x x 0 2 0 1 ( ) 1 (2 3) -¢ = = - + Þ x y x y 0 0 0 0 1 1 2 0 é = - Þ = ê = - Þ =êë + Với x y0 01; 1= - = Þ D: y x y x1 ( 1)- = - + Û = - (loại) + Với x y0 02; 0= - = Þ D: y x y x0 ( 2) 2- = - + Û = - - (nhận) Vậy phương trình tiếp tuyến cần tìm là: y x 2= - - . Câu 25. Cho hàm số y = x x 2 1 1 - - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Lập phương trình tiếp tuyến của đồ thị (C) sao cho tiếp tuyến này cắt các trục Ox, Oy lần lượt tại các điểm A và B thoả mãn OA = 4OB. · Giả sử tiếp tuyến d của (C) tại M x y C0 0( ; ) ( )Î cắt Ox tại A, Oy tại B sao cho OA OB4= . Do DOAB vuông tại O nên OB A OA 1 tan 4 = = Þ Hệ số góc của d bằng 1 4 hoặc 1 4 - . Hệ số góc của d là y x x x 0 2 2 0 0 1 1 1 ( ) 0 4( 1) ( 1) ¢ = - < Þ - = - - - Û x y x y 0 0 0 0 3 1 ( ) 2 5 3 ( ) 2 é = - =ê ê ê = = êë www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 69. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 68 Khi đó có 2 tiếp tuyến thoả mãn là: y x y x y x y x 1 3 1 5 ( 1) 4 2 4 4 1 5 1 13 ( 3) 4 2 4 4 é é = - + + = - +ê ê Ûê ê ê ê= - - + = - + ê êë ë . Câu 26. Cho hàm số x y x 2 2 = - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Viết phương trình tiếp tuyến của (C), biết tiếp tuyến này cắt các trục Ox, Oy lần lượt tại A và B sao cho AB OA 2= . · Gọi M x y C x0 0 0( ; ) ( ), 2Î ¹ . PTTT tại M: x y x x xx 0 02 00 24 ( ) 2( 2) - = - + -- Tam giác vuông OAB có AB OA 2= nên DOAB vuông cân tại O. Do đó d vuông góc với một trong hai đường phân giác d y x d y x1 2: ; := = - và không đi qua O. + Nếu d d1^ thì x x 02 0 4 1 4 ( 2) - = - Û = - Þ d y x: 8= - + . + Nếu d d2^ thì x 2 0 4 1 ( 2) - = - Þ vô nghiệm. Vậy PTTT cần tìm là: y x 8= - + . Câu 27. Cho hàm số x y x 1 2 1 + = - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm giá trị nhỏ nhất của m sao cho tồn tại ít nhất một điểm M Î (C) mà tiếp tuyến của (C) tại M tạo với hai trục toạ độ một tam giác có trọng tâm nằm trên đường thẳng d y m: 2 1= - . · Gọi M x y C0 0( ; ) ( )Î . PTTT tại M: y x x y x 0 02 0 3 ( ) (2 1) - = - + - Gọi A, B là giao điểm của tiếp tuyến với trục hoành và trục tung Þ B x x y x 2 0 0 2 0 2 4 1 (2 1) + - = - . Từ đó trọng tâm G của DOAB có: G x x y x 2 0 0 2 0 2 4 1 3(2 1) + - = - . Vì G Î d nên x x m x 2 0 0 2 0 2 4 1 2 1 3(2 1) + - = - - Mặt khác: x x x x x x x x 2 2 2 2 0 0 0 0 0 2 2 2 0 0 0 2 4 1 6 (2 1) 6 1 1 (2 1) (2 1) (2 1) + - - - = = - ³ - - - - Do đó để tồn tại ít nhất một điểm M thoả YCBT thì m m 1 1 2 1 3 3 - ³ - Û ³ . Vậy GTNN của m là 1 3 . Câu 28. Cho hàm số x y x 2 3 2 - = - (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Viết phương trình tiếp tuyến tại điểm M thuộc (C) biết tiếp tuyến đó cắt tiệm cận đứng và tiệm cận ngang lần lượt tại A, B sao cho côsin góc ·ABI bằng 4 17 , với I là giao 2 tiệm cận. www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 70. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 69 · I(2; 2). Gọi x M x C x 0 0 0 2 3 ; ( ) 2 æ ö- Îç ÷ç ÷-è ø , x0 2¹ Phương trình tiếp tuyến D tại M: x y x x xx 0 02 00 2 31 ( ) 2( 2) - = - - + -- Giao điểm của D với các tiệm cận: x A x 0 0 2 2 2; 2 æ ö- ç ÷ç ÷-è ø , B x0(2 2;2)- . Do ·ABI 4 cos 17 = nên · IA ABI IB 1 tan 4 = = Û IB IA2 2 16.= Û x 4 0( 2) 16- = Û x x 0 0 0 4 é = ê =ë Kết luận: Tại M 3 0; 2 æ ö ç ÷ è ø phương trình tiếp tuyến: y x 1 3 4 2 = - + Tại M 5 4; 3 æ ö ç ÷ è ø phương trình tiếp tuyến: y x 1 7 4 2 = - + Câu hỏi tương tự: a) ·x y BAI x 3 2 5 ;cos 1 26 - = = + . ĐS: D: y x5 2= - hoặc D: y x5 2= + . Câu 29. Cho hàm số x y x 2 3 2 - = - có đồ thị (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm trên (C) những điểm M sao cho tiếp tuyến tại M của (C) cắt hai tiệm cận của (C) tại A, B sao cho AB ngắn nhất. · Lấy điểm M m m 1 ; 2 2 æ ö +ç ÷ -è ø ( )CÎ . Ta có: y m m 2 1 ( ) ( 2) ¢ = - - Tiếp tuyến (d) tại M có phương trình: y x m mm 2 1 1 ( ) 2 2( 2) = - - + + -- Giao điểm của (d) với tiệm cận đứng là: A m 2 2;2 2 æ ö +ç ÷ -è ø Giao điểm của (d) với tiệm cận ngang là: B m(2 2;2)- Ta có: AB m m 2 2 2 1 4 ( 2) 8 ( 2) é ù = - + ³ê ú -ê úë û . Dấu “=” xảy ra Û m m 3 1 é = ê =ë Vậy điểm M cần tìm có tọa độ là: M(3;3) hoặc M(1;1) Câu 30. Cho hàm số 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Gọi M là điểm bất kì trên (C), I là giao điểm của các đường tiệm cận. Tiếp tuyến d của (C) tại M cắt các đường tiệm cận tại A và B. Tìm toạ độ điểm M sao cho đường tròn ngoại tiếp tam giác IAB có diện tích bằng 2p . · Ta có: I(2; 2). Gọi x M x C x x 0 0 0 0 2 3 ; ( ), 2 2 æ ö- Î ¹ç ÷ç ÷-è ø . PTTT d: x y x x xx 0 02 00 2 31 ( ) 2( 2) -- = - + -- d cắt 2 tiệm cận tại x A B x x 0 0 0 2 2 2; , (2 2;2) 2 æ ö- -ç ÷ç ÷-è ø . IABD vuông tại I và IAB x M S x x Mx 2 0 ( ) 0 2 00 1 (1;1)1 2 ( 2) 2 3 (3;3)( 2) p é = Þ = Û - + = Û ê = Þ- ë www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 71. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 70 Câu 31. Cho hàm số x y x 2 3 2 - = - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Gọi M là điểm bất kì trên (C). Tiếp tuyến của (C) tại M cắt các đường tiệm cận của (C) tại A và B. Gọi I là giao điểm của các đường tiệm cận. Tìm toạ độ điểm M sao cho đường tròn ngoại tiếp tam giác IAB có diện tích nhỏ nhất. · Giả sử x M x C x x 0 0 0 0 2 3 ; ( ) 2 2 æ ö- Î ¹ç ÷ç ÷-è ø , ( ) y x x 0 2 0 1 '( ) 2 - = - Phương trình tiếp tuyến (D) với ( C) tại M: ( ) x y x x xx 0 02 0 0 2 31 ( ) 22 -- = - + -- Toạ độ giao điểm A, B của (D) với hai tiệm cận là: ( ) x A B x x 0 0 0 2 2 2; ; 2 2;2 2 æ ö- -ç ÷ç ÷-è ø Ta thấy A B M xx x x x0 0 2 2 2 2 2 + -+ = = = , A B M xy y y x 0 0 2 3 2 2 -+ = = - Þ M là trung điểm của AB. Mặt khác I(2; 2) và DIAB vuông tại I nên đường tròn ngoại tiếp tam giác IAB có diện tích S = x IM x x x x 2 2 2 20 0 0 2 0 0 2 3 1 ( 2) 2 ( 2) 2 2 ( 2) p p p p é ù é ùæ ö-ê ú ê ú= - + - = - + ³ç ÷ç ÷ê ú- ê ú-è ø ë ûë û Dấu “=” xảy ra khi x x xx 2 0 0 2 00 11 ( 2) 3( 2) é = - = Û ê =- ë Do đó điểm M cần tìm là M(1; 1) hoặc M(3; 3). Câu hỏi tương tự: a) Với x y x 3 2 2 + = + .ĐS: M M(0;1), ( 4;5)- . Câu 32. Cho hàm số mx y x m 2 3+ = - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m = 1. 2) Gọi I là giao điểm của hai tiệm cận của (C). Tìm m để tiếp tuyến tại một diểm bất kì của (C) cắt hai tiệm cận tại A và B sao cho DIAB có diện tích S 64= . · (C) có tiệm cận đứng x m= , tiệm cận ngang y m2= . Giao điểm 2 tiệm cận là I m m( ;2 ). Gọi mx M x C x m 0 0 0 2 3 ; ( ) æ ö+ Îç ÷ç ÷-è ø . PTTT D của (C) tại M: mxm y x x x mx m 2 0 02 00 2 32 3 ( ) ( ) ++ = - + -- . D cắt TCĐ tại mx m A m x m 2 0 0 2 2 6 ; æ ö+ + ç ÷ ç ÷-è ø , cắt TCN tại B x m m0(2 ;2 )- . Ta có: m IA x m 2 0 4 6+ = + ; IB x m02= - Þ IABS IA IB m21 . 4 6 64 2 = = + = Û m 58 2 = ± . Câu 33. Cho hàm số x y x 1 = - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Viết phương trình tiếp tuyến của (C), biết tiếp tuyến tạo với 2 đường tiệm cận của (C) một tam giác có chu vi ( )P 2 2 2= + . · (C) có tiệm cận đứng x 1= , tiệm cận ngang y 1= . Giao điểm 2 tiệm cận là I(1;1) . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 72. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 71 Gọi x M x C x x 0 0 0 0 ; ( ) ( 1) 1 æ ö Î ¹ç ÷ç ÷-è ø . PTTT D của (C) tại M: x y x x xx 0 02 00 1 ( ) 1( 1) = - - + -- . D cắt TCĐ tại x A x 0 0 1 1; 1 æ ö+ ç ÷ç ÷-è ø , cắt TCN tại B x0(2 1;1)- . Ta có: IABP IA IB AB x x x x 2 0 0 2 0 0 2 1 2 1 2 ( 1) 1 ( 1) = + + = + - + - + - - ≥ 4 2 2+ Dấu "=" xảy ra Û x x x 0 0 0 0 1 1 1 é = - = Û ê =ë . + Với x0 0= Þ PTTT D: y x= - ; + Với x0 2= Þ PTTT D: y x 4= - + . Câu 34. Cho hàm số x y x 2 1 1 + = - có đồ thị (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Gọi I là giao điểm của hai tiệm cận. Tìm điểm M thuộc (C) sao cho tiếp tuyến của (C) tại M cắt 2 tiệm cận tại A và B với chu vi tam giác IAB đạt giá trị nhỏ nhất. · Giao điểm của 2 tiệm cận là I(1;2). Gọi M x x0 0 3 ;2 1 æ ö +ç ÷ç ÷-è ø Î (C). + PTTT tại M có dạng: y x x xx 02 00 3 3 ( ) 2 1( 1) - = - + + -- + Toạ độ các giao điểm của tiếp tuyến với 2 tiệm cận: A x0 6 1;2 1 æ ö +ç ÷ç ÷-è ø , B x0(2 1;2)- + Ta có: IABS IA IB x x 0 0 1 1 6 . 2 1 2.3 6 2 2 1D = = × × - = = - (đvdt) + DIAB vuông có diện tích không đổi Þ chu vi DIAB đạt giá trị nhỏ nhất khi IA= IB Û x x x x 0 0 0 0 1 36 2 1 1 1 3 é = + = - Þ ê - = -êë Vậy có hai điểm M thỏa mãn điều kiện ( )M1 1 3;2 3+ + , ( )M2 1 3;2 3- - Khi đó chu vi DAIB = 4 3 2 6+ . Chú ý: Với 2 số dương a, b thoả ab = S (không đổi) thì biểu thức P = a b a b2 2 + + + nhỏ nhất khi và chỉ khi a = b. Thật vậy: P = a b a b2 2 + + + ³ ab ab ab S2 2 (2 2) (2 2)+ = + = + . Dấu "=" xảy ra Û a = b. Câu hỏi tương tự: a) x y x 2 1 1 - = - . ĐS: M M1 2(0; 1), (2;3)- . Câu 35. Cho hàm số x y x 2 1 - = + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Viết phương trình tiếp tuyến của (C), biết tiếp tuyến cắt 2 tiệm cận tại A và B sao cho bán kính đường tròn nội tiếp tam giác IAB là lớn nhất, với I là giao điểm của 2 tiệm cận. · (C) có TCĐ x 1= - , TCN y 1= . Giao điểm 2 tiệm cận là I( 1;1)- . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 73. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 72 Gọi x M x C x 0 0 0 2 ; ( ) 1 æ ö- Îç ÷ç ÷+è ø . PTTT D của (C) tại M: x y x x xx 0 02 00 23 ( ) 1( 1) - = - + ++ . D cắt hai tiệm cận tại x A B x x 0 0 0 5 1; , (2 1;1) 1 æ ö- - +ç ÷ç ÷+è ø . Ta có: IA IB x x 0 0 6 ; 2 1 1 = = + + . Þ IABS IA IB 1 . 6 2 = = . Gọi p, r là nửa chu vi và bán kính đường trọn nội tiếp của DIAB. Ta có: S S pr r p p 6 = Þ = = . Do đó r lớn nhất Û p nhỏ nhất. Mặt khác DIAB vuông tại I nên: p IA IB AB IA IB IA IB IA IB IA IB2 2 2 2 . 2 . 4 3 2 6= + + = + + + ³ + = + . Dấu "=" xảy ra Û IA IB= Û x x2 0 0( 1) 3 1 3+ = Û = - ± . + Với x 1 3= - - Þ PTTT D: ( )y x 2 1 3= + + + Với x 1 3= - + Þ PTTT D: ( )y x 2 1 3= + - Câu 36. Cho hàm số x y x 2 1 1 + = - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm trên hai nhánh của đồ thị (C), các điểm M, N sao cho các tiếp tuyến tại M và N cắt hai đường tiệm cận tại 4 điểm lập thành một hình thang. · Gọi M NM m y N n y( ; ), ( ; ) là 2 điểm thuộc 2 nhánh của (C). Tiếp tuyến tại M cắt hai tiệm cận tại A, B. Tiếp tuyến tại N cắt hai tiệm cận tại C, D. PTTT tại M có dạng: My y m x m y( ).( )¢= - + Þ m A B m m 2 4 1; , (2 1;2) 1 æ ö+ -ç ÷ -è ø . Tương tự: n C D n n 2 4 1; , (2 1;2) 1 æ ö+ -ç ÷ -è ø . Hai đường thẳng AD và BC đều có hệ số góc: k m n 3 ( 1)( 1) - = - - nên AD // BC. Vậy mọi điểm M, N thuộc 2 nhánh của (C) đều thoả mãn YCBT. Câu 37. Cho hàm số x y x 3 1 + = - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Cho điểm o o oM x y( ; ) thuộc đồ thị (C). Tiếp tuyến của (C) tại M0 cắt các tiệm cận của (C) tại các điểm A và B. Chứng minh Mo là trung điểm của đoạn thẳng AB. · o o oM x y( ; ) Î (C) Þ y x0 0 4 1 1 = + - . PTTT (d) tại M0 : y y x x x 0 02 0 4 ( ) ( 1) - = - - - Giao điểm của (d) với các tiệm cận là: A x B y0 0(2 1;1), (1;2 1)- - . Þ A B A Bx x y y x y0 0; 2 2 + + = = Þ M0 là trung điểm AB. Câu 38. Cho hàm số : x y x 2 1 + = - (C) 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Chứng minh rằng mọi tiếp tuyến của đồ thị (C) đều lập với hai đường tiệm cận một tam giác có diện tích không đổi. www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 74. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 73 · Giả sử M a a a 2 ; 1 æ ö+ ç ÷ -è ø Î (C). PTTT (d) của (C) tại M: a y y a x a a 2 ( ).( ) 1 +¢= - + - Û a a y x a a 2 2 2 3 4 2 ( 1) ( 1) - + - = + - - Các giao điểm của (d) với các tiệm cận là: a A a 5 1; 1 æ ö+ ç ÷ -è ø , B a(2 1;1)- . IA a 6 0; 1 ® æ ö = ç ÷ -è ø Þ IA a 6 1 = - ; IB a(2 2;0) ® = - Þ IB a2 1= - Diện tích IABD : S IABD = IA IB 1 . 2 = 6 (đvdt) ÞĐPCM. Câu hỏi tương tự: a) x y x 2 4 1 - = + ĐS: S = 12. Câu 39. Cho hàm số x y x 2 1 1 - = - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Gọi I là giao điểm của hai đường tiệm cận, A là điểm trên (C) có hoành độ là a. Tiếp tuyến tại A của (C) cắt hai đường tiệm cận tại P và Q. Chứng tỏ rằng A là trung điểm của PQ và tính diện tích tam giác IPQ. · a I A a a 2 1 (1; 2), ; 1 æ ö- - ç ÷ -è ø . PT tiếp tuyến d tại A: a y x a aa 2 1 2 1 ( ) 1(1 ) - = - + -- Giao điểm của tiệm cận đứng và tiếp tuyến d: a P a 2 1; 1 æ ö ç ÷ -è ø Giao điểm của tiệm cận ngang và tiếp tuyến d: Q a(2 1; 2)- - Ta có: P Q Ax x a x2 2+ = = . Vậy A là trung điểm của PQ. IP = a a a 2 2 2 1 1 + = - - ; IQ = a2( 1)- . Suy ra: SIPQ = 1 2 IP.IQ = 2 (đvdt) Câu 40. Cho hàm số x y x 2 1 1 - = + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Gọi I là giao điểm của hai đường tiệm cận của (C). Tìm trên đồ thị (C), điểm M có hoành độ dương sao cho tiếp tuyến tại M với đồ thị (C) cắt hai đường tiệm cận tại A và B thoả mãn: IA IB2 2 40+ = . · (C) có TCĐ: x 1= - ; TCX: y 2= Þ I(–1; 2). Giả sử x M x x 0 0 0 2 1 ; 1 æ ö- ç ÷ç ÷+è ø Î (C), (x0 > 0). PTTT với (C) tại M: x y x x xx 0 02 00 2 13 ( ) 1( 1) - = - + ++ Þ x A x 0 0 2 4 1; 1 æ ö- -ç ÷ç ÷+è ø , ( )B x0(2 1;2+ . IA IB2 2 40+ = Û x x x 2 02 0 0 36 4( 1) 40 ( 1) 0 ì + + =ï +í ï >î Û x0 2= (y0 = 1) Þ M(2; 1). Câu 41. Cho hàm số x y x 1 1 + = - (C). www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 75. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 74 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm trên Oy tất cả các điểm từ đó kẻ được duy nhất một tiếp tuyến tới (C). · Gọi oM y(0; ) là điểm cần tìm. PT đường thẳng qua M có dạng: oy kx y= + (d) (d) là tiếp tuyến của (C) o o o o x kx y y x y x y x x kk xx 2 2 2 1 ( 1) 2( 1) 1 0 (1) 1 22 1; ( 1)( 1) ì + ì= + - - + + + =ïï ï-Û Û -í í- ¹ ==ï ï -îï -î (*) YCBT Û hệ (*) có 1 nghiệmÛ (1) có 1 nghiệm khác 1 o o o o o o o y y x y k x y y y x y k 2 1 11 ; 1 8 1 2 ' ( 1) ( 1)( 1) 0 0; 1 22 D ì é= ì ¹ï ï = = Þ = -êÛ Ú Ûí í ê= = + - - + =ïï î = = - Þ = -î ë Vậy có 2 điểm cần tìm là: M(0; 1) và M(0; –1). Câu 42. Cho hàm số x y x 3 1 + = - (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm trên đường thẳng d y x: 2 1= + các điểm từ đó kẻ được duy nhất một tiếp tuyến tới (C). · Gọi M m m d( ;2 1)+ Î . PT đường thẳng D qua M có dạng: y k x m m( ) 2 1= - + + PT hoành độ giao điểm của D và (C): x k x m m x 3 ( ) 2 1 1 + - + + = - Û [ ] [ ]kx m k m x mk m2 ( 1) 2 (2 4) 0- + - + - + = (*) D tiếp xuc với (C) Û (*) có nghiệm kép Û [ ] [ ] k m k m k mk m 2 0 ( 1) 2 4 (2 4) 0D ì ¹ï í = + - - - + =ïî Û k g k m k m m k m2 2 2 2 0 ( ) ( 1) 4( 4) 4 0 ì ¹ í = - - - - + =î Qua M m m d( ;2 1)+ Î kẻ được đúng 1 tiếp tuyến đến (C) Û g k( ) 0= có đúng 1 nghiệm k 0¹ Û m m g m m m g m m k k 2 2 2 2 32( 2) 0; (0) 4 0 32( 2) 0; (0) 4 0 1 1 0 16 4 0 4 D D é ¢ = - - - > = = ê ¢ = - - - > = =ê ê - = Þ + = Þ = -êë Û m M m M m M m M 0 (0;1) 1 ( 1; 1) 2 (2;5) 1 (1;3) é = Þ ê = - Þ - - ê = Þê = Þêë www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 76. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 75 KSHS 05: BIỆN LUẬN SỐ NGHIỆM CỦA PHƯƠNG TRÌNH Câu 1. Cho hàm số y x x3 2 3 1= - + + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm m để phương trình x x m m3 2 3 2 3 3- = - có ba nghiệm phân biệt. · PT x x m m3 2 3 2 3 3- = - Û x x m m3 2 3 2 3 1 3 1- + + = - + + . Đặt k m m3 2 3 1= - + + Số nghiệm của PT bằng số giao điểm của đồ thị (C) với đường thẳng d: y k= Dựa vào đồ thị (C) ta có PT có 3 nghiệm phân biệt Û k1 5< < Û m {( 1;3) 0;2}Î - Câu 2. Cho hàm số y x x3 2 3 2= - + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Biện luận theo m số nghiệm của phương trình : m x x x 2 2 2 1 - - = - . · Ta có ( )m x x x x x m x x 2 2 2 2 2 2 1 , 1. 1 - - = Û - - - = ¹ - Do đó số nghiệm của phương trình bằng số giao điểm của ( )y x x x C2 2 2 1 , ( ')= - - - và đường thẳng y m x, 1.= ¹ Với ( ) f x khi x y x x x f x khi x 2 ( ) 1 2 2 1 ( ) 1 ì > = - - - = í- <î nên ( )C' bao gồm: + Giữ nguyên đồ thị (C) bên phải đường thẳng x 1.= + Lấy đối xứng đồ thị (C) bên trái đường thẳng x 1= qua Ox. Dựa vào đồ thị ta có: m < –2 m = –2 –2 < m < 0 m ≥ 0 vô nghiệm 2 nghiệm kép 4 nghiệm phân biệt 2 nghiệm phân biệt Câu 3. Cho hàm số y x x4 2 5 4= - + có đồ thị (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm m để phương trình x x m4 2 125 4 log- + = có 6 nghiệm. · Dựa vào đồ thị ta có PT có 6 nghiệm Û m m 9 44 12 9 log 12 144 12 4 = Û = = . Câu 4. Cho hàm số: y x x4 2 2 1= - + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Biện luận theo m số nghiệm của phương trình: x x m4 2 22 1 log 0- + + = (m > 0) · x x m4 2 22 1 log 0- + + = Û x x m4 2 22 1 log- + = - (*) + Số nghiệm của (*) là số giao điểm của 2 đồ thị y x x4 2 2 1= - + và y m2log= - + Từ đồ thị suy ra: m 1 0 2 < < m 1 2 = m 1 1 2 < < m 1= m 1> 2 nghiệm 3 nghiệm 4 nghiệm 2 nghiệm vô nghiệm Câu 5. Cho hàm số y f x x x4 2 ( ) 8 9 1= = - + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Dựa vào đồ thị (C) hãy biện luận theo m số nghiệm của phương trình: www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 77. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 76 x x m4 2 8cos 9cos 0- + = với x [0; ]pÎ · Xét phương trình: x x m4 2 8cos 9cos 0- + = với x [0; ]pÎ (1) Đặt t xcos= , phương trình (1) trở thành: t t m4 2 8 9 0- + = (2) Vì x [0; ]pÎ nên t [ 1;1]Î - , giữa x và t có sự tương ứng một đối một, do đó số nghiệm của phương trình (1) và (2) bằng nhau. Ta có: t t m4 2 (2) 8 9 1 1Û - + = - (3) Gọi (C1): y t t4 2 8 9 1= - + với t [ 1;1]Î - và (d): y m1= - . Phương trình (3) là phương trình hoành độ giao điểm của (C1) và (d). Chú ý rằng (C1) giống như đồ thị (C) trong miền x1 1- £ £ . Dựa vào đồ thị ta có kết luận sau: m 0< m 0= m0 1< < m 81 1 32 £ < m 81 32 = m 81 32 > vô nghiệm 1 nghiệm 2 nghiệm 4 nghiệm 2 nghiệm vô nghiệm Câu 6. Cho hàm số x y x 3 4 2 - = - (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm các giá trị của m để phương trình sau có 2 nghiệm trên đoạn 2 0; 3 pé ù ê ú ë û : x x m ( x x6 6 4 4 sin cos sin cos )+ = + · Xét phương trình: x x m ( x x6 6 4 4 sin cos sin cos )+ = + (*) x m x2 23 1 1 sin 2 1 sin 2 4 2 æ ö Û - = -ç ÷ è ø Û x m x2 2 4 3sin 2 2 (2 sin 2 )- = - (1) Đặt t x2 sin 2= . Với x 2 0; 3 pé ù Îê ú ë û thì [ ]t 0;1Î . Khi đó (1) trở thành: t m t 3 4 2 2 - = - với t 0;1é ùÎë û Nhận xét : với mỗi t 0;1é ùÎë û ta có : x t x t x t sin2 sin2 sin2 é = - Û =ê =ë Để (*) có 2 nghiệm thuộc đoạn 2 0; 3 pé ù ê ú ë û thì t t 3 3 ;1 ;1 2 4 é ö é ö Î Þ Î÷ê ÷ê÷ ë øêë ø Dưa vào đồ thị (C) ta có: y m y m 3 7 (1) 2 1 2 4 5 æ ö < £ Û < £ç ÷ è ø Û m 1 7 2 10 < £ . Câu 7. Cho hàm số x y x 1 . 1 + = - 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Biện luận theo m số nghiệm của phương trình x m x 1 . 1 + = - · Số nghiệm của x m x 1 1 + = - bằng số giao điểm của đồ thị (C¢): x y x 1 1 + = - và y m.= Dựa vào đồ thị ta suy ra được: m m1; 1< - > m 1= - m1 1- < £ 2 nghiệm 1 nghiệm vô nghiệm www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 78. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 77 KSHS 06: ĐIỂM ĐẶC BIỆT CỦA ĐỒ THỊ Kiến thức cơ bản: 1) Khoảng cách giữa hai điểm A, B: AB = B A B Ax x y y2 2 ( ) ( )- + - 2) Khoảng cách từ điểm M x y0 0( ; ) đến đường thẳng D: ax by c 0+ + = : ax by c d M d a b 0 0 2 2 ( , ) + + = + Đặc biệt: + Nếu D: x a= thì d M x a0( , )D = - + Nếu D: y b= thì d M y b0( , )D = - + Tổng các khoảng cách từ M đến các trục toạ độ là: x y0 0+ . 3) Diện tích tam giác ABC: S = ( )AB AC A AB AC AB AC 2 2 21 1 . .sin . . 2 2 = - uuur uuur 4) Các điểm A, B đối xứng nhau qua điểm I Û IA IB 0+ = uur uur Û A B I A B I x x x y y y 2 2 ì + = í + =î 5) Các điểm A, B đối xứng nhau qua đường thẳng D Û AB I D D ì ^ í Îî (I là trung điểm AB). Đặc biệt: + A, B đối xứng nhau qua trục Ox Û B A B A x x y y ì = í = -î + A, B đối xứng nhau qua trục Ox Û B A B A x x y y ì = í = -î 6) Khoảng cách giữa đường thẳng D với đường cong (C) bằng khoảng cách nhỏ nhất giữa một điểm M Î D và một điểm N Î (C). 7) Điểm M x y( ; ) được gọi là có toạ độ nguyên nếu x y, đều là số nguyên. www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 79. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 78 Câu 1. Cho hàm số y x x3 3 2= - + + (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm 2 điểm trên đồ thị hàm số sao cho chúng đối xứng nhau qua tâm M(–1; 3). · Gọi ( )A x y0 0; , B là điểm đối xứng với A qua điểm M( 1;3)- ( )B x y0 02 ;6Þ - - - A B C, ( )Î Û y x x y x x 3 0 0 0 3 0 0 0 3 2 6 ( 2 ) 3( 2 ) 2 ì = - + +ï í - = - - - + - - +ïî ( ) ( )x x x x x x 33 2 0 0 0 0 0 06 3 2 2 3 2 2 6 12 6 0Û = - + + - - - + - - + Û + + = Û x y0 01 0= - Þ = Vậy 2 điểm cần tìm là: ( 1;0)- và ( 1;6)- Câu 2. Cho hàm số x y x x 3 2 11 3 3 3 = - + + - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm trên đồ thị (C) hai điểm phân biệt M, N đối xứng nhau qua trục tung. · Hai điểm M x y N x y C1 1 2 2( ; ), ( ; ) ( )Î đối xứng nhau qua Oy Û x x y y 2 1 1 2 0ì = - ¹ï í =ïî Û x x x x x x x x2 2 1 3 3 2 31 2 1 1 2 0 11 11 3 3 3 3 3 3 ì = - ¹ ï í - + + - = - + + -ï î Û x x 1 2 3 3 ì =ï í = -ïî hoặc x x 1 2 3 3 ì = -ï í =ïî Vậy hai điểm thuộc đồ thị (C) và đối xứng qua Oy là: M N 16 16 3; , 3; 3 3 æ ö æ ö -ç ÷ ç ÷ è ø è ø . Câu 3. Cho hàm số y x x3 3 2= - + + (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm trên (C) hai điểm đối xứng nhau qua đường thẳng d: x y2 2 0- + = . · Gọi ( ) ( )M x y N x y1 1 2 2; ; ; thuộc (C) là hai điểm đối xứng qua đường thẳng d I là trung điểm của AB nên x x y y I 1 2 1 2; 2 2 æ ö+ + ç ÷ è ø , ta có I dÎ Có: ( ) ( )x x x xy y x x 3 3 1 1 2 21 2 1 2 3 2 3 2 2. 2 2 2 2 - + + + - + ++ + = = + ( ) ( ) ( ) ( ) x x x x x x x x x x x x x x x x 3 1 2 2 21 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 1 2 2 0 3 3 2 1 é + = Þ - + + + + + = + Þ ê - + =êë Mặt khác: ( ) ( )MN d x x y y2 1 2 1.1 .2 0^ Þ - + - = ( ) ( )( )x x x x x x x x x x x x2 2 2 2 2 1 2 1 1 1 2 2 1 1 2 2 7 7 2 0 2 Þ - - - + + = Þ + + = - Xét x x1 2 0+ = x x1 2 7 7 ; 2 2 Þ = ± = m - Xét x xx x x x x x x x x x 2 22 2 1 21 1 2 2 2 2 1 1 2 2 1 2 9 1 4 7 5 2 4 ìì + =- + = ïï ï Û Þí í + + =ï ï =î ïî vô nghiệm Vậy 2 điểm cần tìm là: 7 1 7 7 1 7 ;2 ; ;2 2 2 2 2 2 2 æ ö æ ö - - +ç ÷ ç ÷ ç ÷ ç ÷ è ø è ø www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 80. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 79 Câu 4. Cho hàm số y x x x3 21 5 3 3 3 = + - + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Gọi A, B là các giao điểm của (C) với trục Ox. Chứng minh rằng trên đồ thị (C) tồn tại hai điểm cùng nhìn đoạn AB dưới một góc vuông. · PT hoành độ giao điểm của (C) với trục hoành: x x x x x 3 21 5 1 3 0 53 3 é = + - + = Û ê = -ë Þ A B( 5;0), (1;0)- . Gọi M a a a a C M A B3 21 5 ; 3 ( ), , 3 3 æ ö + - + Î ¹ç ÷ è ø Þ AM a a a a3 21 5 5; 3 3 3 æ ö = + + - +ç ÷ è ø uuur , BM a a a a3 21 5 1; 3 3 3 æ ö = - + - +ç ÷ è ø uuur AM BM AM BM. 0^ Û = uuur uuur Û a a a a2 41 ( 5)( 1) ( 5) ( 1) 0 9 + - + + - = Û a a31 1 ( 1) ( 5) 0 9 + - + = Û a a a a4 3 2 2 12 14 4 0 (*)+ - + + = Đặt y a a a a4 3 2 2 12 14 4 0= + - + + = , có tập xác định D = R. y a a a3 2 4 6 12 14¢ = + - + ; y 0¢ = có 1 nghiệm thực a y0 0 7 2043 2 16 » - Þ » - Dựa vào BBT ta suy ra (*) luôn có 2 nghiệm khác 1 và –5. Vậy luôn tồn tại 2 điểm thuộc (C) cùng nhìn đoạn AB dưới một góc vuông. Câu 5. Cho hàm số y x x4 2 2 1= - + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm toạ độ hai điểm P, Q thuộc (C) sao cho đường thẳng PQ song song với trục hoành và khoảng cách từ điểm cực đại của (C) đến đường thẳng PQ bằng 8. · Điểm cực đại của (C) là A(0;1) . PT đường thẳng PQ có dạng: y m m( 0)= ³ . Vì d A PQ( , ) 8= nên m 9= . Khi đó hoành độ các điểm P, Q là nghiệm của phương trình: x x x4 2 2 8 0 2- - = Û = ± . Vậy: P Q( 2;9), (2;9)- hoặc P Q(2;9), ( 2;9)- . Câu 6. Cho hàm số y x mx m4 2 1= + - - (Cm). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số khi m = –2. 2) Chứng minh rằng khi m thay đổi thì (Cm) luôn luôn đi qua hai điểm cố định A, B. Tìm m để các tiếp tuyến tại A và B vuông góc với nhau. · Hai điểm cố định A(1; 0), B(–1; 0). Ta có: y x mx3 4 2¢ = + . Các tiếp tuyến tại A và B vuông góc với nhau Û y y(1). ( 1) 1¢ ¢ - = - Û m 2 (4 2 ) 1+ = Û m m 3 5 ; 2 2 = - = - . Câu 7. Cho hàm số x y x 2 2 1 + = - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm những điểm trên đồ thị (C) cách đều hai điểm A(2; 0) và B(0; 2). · PT đường trung trực đọan AB: y x= . Những điểm thuộc đồ thị cách đều A và B có hoành độ là nghiệm của PT: x x x 2 2 1 + = - Û x x x x2 1 5 1 5 1 0 ; 2 2 - + - - = Û = = www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 81. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 80 Hai điểm cần tìm là: 1 5 1 5 1 5 1 5 , ; , 2 2 2 2 æ ö æ ö- - + + ç ÷ ç ÷ ç ÷ ç ÷ è ø è ø Câu 8. Cho hàm số x y x 3 4 2 - = - (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm các điểm thuộc (C) cách đều 2 tiệm cận. · Gọi M x y( ; ) Î (C) và cách đều 2 tiệm cận x = 2 và y = 3. Ta có: x x x y x x x x 3 4 2 3 2 2 2 2 2 - - = - Û - = - Û - = - - x x x xx 1 ( 2) 42 é = Û = ± - Û ê =- ë Vậy có 2 điểm thoả mãn đề bài là : M1( 1; 1) và M2(4; 6) Câu 9. Cho hàm số x y x 2 1 1 + = + (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm trên (C) những điểm có tổng khoảng cách đến hai tiệm cận của (C) nhỏ nhất. · Gọi M x y0 0( ; ) Î (C), ( x0 1¹ - ) thì x y x x 0 0 0 0 2 1 1 2 1 1 + = = - + + Gọi A, B lần lượt là hình chiếu của M trên TCĐ và TCN thì: MA x MB y x0 0 0 1 1 , 2 1 = + = - = + Áp dụng BĐT Cô-si ta có: MA MB MA MB x x0 0 1 2 . 2 1. 2 1 + ³ = + = + Þ MA + MB nhỏ nhất bằng 2 khi x x xx 0 0 00 01 1 21 é = + = Û ê = -+ ë . Vậy ta có hai điểm cần tìm là (0; 1) và (–2; 3). Câu hỏi tương tự: a) x y x 2 1 1 - = + ĐS: x0 1 3= - ± b) x y x 3 5 2 - = - ĐS: M M(1;2), (3;4) Câu 10. Cho hàm số x y x 2 1 1 - = + (C). 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm điểm M thuộc đồ thị (C) để tiếp tuyến của (C) tại M với đường thẳng đi qua M và giao điểm hai đường tiệm cận có tích các hệ số góc bằng –9. · Giao điểm 2 tiệm cận là I( 1;2)- . Gọi M I IM M I y y M x C k x x x x 0 2 0 0 3 3 ;2 ( ) 1 ( 1) -æ ö - - Î Þ = =ç ÷ + - +è ø + Hệ số góc của tiếp tuyến tại M: ( ) Mk y x x 0 2 0 3 ( ) 1 ¢= = + + YCBT M IMk k. 9Û = - Û x x 0 0 0 2 é = ê = -ë . Vậy có 2 điểm M thỏa mãn: M(0; –3) và M(–2; 5) Câu 11. Cho hàm số x y x 2 1 + = - . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 82. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 81 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm điểm M trên (C) sao cho khoảng cách từ M đến đường thẳng d x y: 2 2 0+ - = bằng k 6 5 5 = . · Gọi m M m C m 2 ; ( ) 1 æ ö+ Îç ÷ -è ø . Ta có: d M d m m m26 5 ( , ) 2 3 4 6 1 5 = Û - + = - Û m m m m 5 1 2; ; 2; 2 2 = = = - = Þ M M M M 5 1 (2;4); ;3 ; ( 2;0); ; 5 2 2 æ ö æ ö - -ç ÷ ç ÷ è ø è ø . Câu hỏi tương tự:. a) x y d x y k x 3 1 12 ; :3 4 1 0; 2 5 - = - + = = - . ĐS: M M M M 16 15 7 11 (1; 2); ; ; 2; ; ;6 3 4 4 3 æ ö æ ö æ ö - -ç ÷ç ÷ ç ÷ è øè ø è ø . Câu 12. Cho hàm số x y x 2 1 1 + = + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm điểm M trên đồ thị (C) sao cho khoảng cách từ M đến đường thẳng d x y: 4 8 0- + = là ngắn nhất. · Gọi D là tiếp tuyến của (C) song song với d Þ PTTT của (C) là x y1 5 : 4 4 D = + hoặc x y2 13 : 4 4 D = + Các tiếp điểm tương ứng: M M1 2 3 5 1; , 3; 2 2 æ ö æ ö -ç ÷ ç ÷ è ø è ø . Ta tính được d M d M1 2( , ) ( , )D D< . Þ M1 3 1; 2 æ ö ç ÷ è ø là điểm cần tìm. Cách 2: Giả sử x M x C x 2 1 ; ( ) 1 æ ö+ Îç ÷ +è ø . Tính f d M d( , )= . Sử dụng phương pháp hàm số để tìm fmin . Câu 13. Cho hàm số x y x 2 1 1 - = + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm tọa độ điểm M Î (C) sao cho khoảng cách từ điểm I( 1; 2)- tới tiếp tuyến của (C) tại M là lớn nhất. · Giả sử M x C x0 0 3 ; 2 ( ) 1 æ ö - Îç ÷ç ÷+è ø . PTTT D của (C) tại M là: y x x x x 02 0 0 3 3 2 ( ) 1 ( 1) - + = - + + Û x x x y x2 0 0 03( ) ( 1) ( 2) 3( 1) 0- - + - - + = Khoảng cách từ I( 1;2)- tới tiếp tuyến D là: ( ) x x x d xx x x 0 0 0 4 4 2 00 02 0 3( 1 ) 3( 1) 6 1 6 99 ( 1)9 1 ( 1) ( 1) - - - + + = = = + ++ + + + + . Theo BĐT Cô–si: x x 2 02 0 9 ( 1) 2 9 6 ( 1) + + ³ = + Þ d 6£ . Khoảng cách d lớn nhất bằng 6 khi x x x x 2 2 0 0 02 0 9 ( 1) ( 1) 3 1 3 ( 1) = + Û + = Û = - ± + . www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 83. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 82 Vậy có hai điểm cần tìm là: ( )M 1 3;2 3- + - hoặc ( )M 1 3;2 3- - + Câu 14. Cho hàm số x y x 2 4 1 - = + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm trên (C) hai điểm đối xứng nhau qua đường thẳng MN biết M(–3; 0) và N(–1; –1). · MN (2; 1)= - uuuur Þ Phương trình MN: x y2 3 0+ + = . Phương trình đường thẳng (d) ^ MN có dạng: y x m2= + . Phương trình hoành độ giao điểm của (C) và (d): x x m x 2 4 2 1 - = + + Û x mx m x2 2 4 0 ( 1)+ + + = ¹ - (1) (d) cắt (C) tại hai điểm phân biệt A, B Û m m2 8 32 0D = - - > (2) Khi đó A x x m B x x m1 1 2 2( ;2 ), ( ;2 )+ + với x x1 2, là các nghiệm của (1) Trung điểm của AB là x x I x x m1 2 1 2; 2 æ ö+ + +ç ÷ è ø º m m I ; 4 2 æ ö -ç ÷ è ø (theo định lý Vi-et) A, B đối xứng nhau qua MN Û I Î MN Û m 4= - Suy ra (1) Û x x x x 2 0 2 4 0 2 é = - = Û ê =ë Þ A(0; –4), B(2; 0). Câu 15. Cho hàm số x y x 2 1 = - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm trên đồ thị (C) hai điểm B, C thuộc hai nhánh sao cho tam giác ABC vuông cân tại đỉnh A với A(2; 0). · Ta có C y x 2 ( ) : 2 1 = + - . Gọi B b C c b c 2 2 ;2 , ;2 1 1 + + - - æ ö æ ö ç ÷ ç ÷ è ø è ø với b c1< < . Gọi H, K lần lượt là hình chiếu của B, C lên trục Ox. Ta có: · · · · · · ·AB AC BAC CAK BAH CAK ACK BAH ACK0 0 ; 90 90+ = + Þ= = Þ = = và: · · {AH CK BHA CKA ABH CAK HB AK 0 90 D D = = = Þ = Þ = Hay: { b bc c c b 2 2 2 11 2 3 2 2 1 - = + = -- Û = + = - - ì ïï í ï ïî . Vậy B C( 1;1), (3;3)- Câu 16. Cho hàm số x y x 3 1 - = + . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm trên hai nhánh của đồ thị (C) hai điểm A và B sao cho AB ngắn nhất. · Tập xác định D = R { 1}- . Tiệm cận đứng x 1= - . Giả sử A a B b a b 4 4 1 ;1 , 1 ;1 æ ö æ ö - - + - + -ç ÷ ç ÷ è ø è ø (với a b0, 0> > ) là 2 điểm thuộc 2 nhánh của (C) AB a b a b ab ab a b aba b a b 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 16 16 64 ( ) 16 ( ) 1 4 1 4 32 æ ö é ù é ù = + + + = + + ³ + = + ³ç ÷ ê ú ê úè ø ë û ë û H K B A C www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 84. Trần Sĩ Tùng Khảo sát hàm số Trang 83 AB nhỏ nhất Û a b a b AB a b ab a ab 4 44 2 416 4 4 ì = ì =ï = Û Û Û = =í í = =îïî Khi đó: ( ) ( )A B4 44 4 1 4;1 64 , 1 4;1 64- - + - + - . Câu hỏi tương tự: a) x y x 4 9 3 - = - . ĐS: ( ) ( )A B3 3;4 3 , 3 3;4 3- - + + Câu 17. Cho hàm số x y x 1 2 - + = - . 1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số. 2) Tìm trên đồ thị (C), các điểm A, B sao cho độ dài đoạn AB bằng 4 và đường thẳng AB vuông góc với đường thẳng d y x: = . · PT đường thẳng AB có dạng: y x m= - + . PT hoành độ giao điểm của (C) và AB: x x m x 1 2 - + = - + - Û g x x m x m x2 ( ) ( 3) 2 1 0 (1) ( 2)= - + + + = ¹ Để có 2 điểm A, B thì (1) phải có 2 nghiệm phân biệt khác 2 Û g g 0 (2) 0 Dì > í ¹î Û m m m m 2 ( 3) 4(2 1) 0 4 ( 3).2 2 1 0 ì + - + > í - + + + ¹î Û m" . Ta có: A B A B x x m x x m 3 . 2 1 ì + = + í = +î . Mặt khác A A B By x m y x m;= - + = - + Do đó: AB = 4 Û B A B Ax x y y2 2 ( ) ( ) 16- + - = Û m m2 2 3 0- - = Û m m 1 3 é = - ê =ë . + Với m 3= , thay vào (1) ta được: x y x x x y 2 3 2 2 6 7 0 3 2 2 é = + Þ = - - + = Û ê = - Þ =ë Þ A B(3 2; 2), (3 2; 2)+ - - hoặc A B(3 2; 2), (3 2; 2)- + - + Với m 1= - , thay vào (1) ta được: x y x x x y 2 1 2 2 2 2 1 0 1 2 2 2 é = + Þ = - - - - = Û ê = - Þ = - +ë Þ A B(1 2; 2 2); (1 2; 2 2)+ - - - - + hoặc A B(1 2; 2 2); (1 2; 2 2)- - + + - - Câu 18. Cho hàm số x x y x 2 3 5 14 6 1 + + = + có đồ thị (C). Tìm tất các các điểm trên (C) có toạ độ nguyên. · Ta có: y x x 1 53 2 3 4 6 1 æ ö = + +ç ÷ +è ø . Điểm M x y C( ; ) ( )Î có toạ độ nguyên Û x Z y x Z x 1 53 2 3 4 6 1 ì Î ï æ öí = + + Îç ÷ï +è øî Û x Z x Z x x x 53 2 3 6 1 53 2 3 4 6 1 ì Î ïæ ö ï + + Îç ÷ í +è ø ïæ ö + +ïç ÷ +è øî M Û x Z Z x x x 53 6 1 53 2 3 4 6 1 ì Î ï ï Î í + ïæ ö + +ç ÷ï +è øî M Û x Z x x x x 6 1 1 6 1 53 53 2 3 4 6 1 ì Î ï + = ± Ú + = ±ï íæ öï + +ç ÷ ï +è øî M www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com
  • 85. Khảo sát hàm số Trần Sĩ Tùng Trang 84 Û x y x y 0 14 9 4 é = Þ = ê = - Þ = -ë . Vậy có hai điểm thoả YCBT: (0;14), ( 9; 4)- - . Câu 19. Cho hàm số x x y x 2 3 6 2 - + = - có đồ thị (C). Tìm những cặp điểm trên đồ thị (C) đối xứng nhau qua điểm I 1 ;1 2 æ ö ç ÷ è ø . · Gọi M x y N x y C1 1 2 2( ; ), ( ; ) ( )Î đối xứng nhau qua điểm I 1 ;1 2 æ ö ç ÷ è ø . Khi đó ta có: x x x x N x y y y y y 1 2 2 1 1 1 1 2 2 1 1 1 (1 ;2 ) 2 2 ì ì+ = = - Û Þ - -í í + = = -î î . Vì M x y N x y C1 1 2 2( ; ), ( ; ) ( )Î nên ta có: x x y x x x y x 2 1 1 1 1 2 1 1 1 1 3 6 2 4 2 1 ì - + ï = -ï í - +ï - =ï - -î Û x y x y 1 1 1 1 2; 4 3; 6 é = - = - ê = =ë . Vậy trên (C) có đúng một cặp điểm thoả YCBT: M N( 2; 4), (3;6)- - . Câu 20. Cho hàm số x x y x 2 1 1 + + = + có đồ thị (C). Tìm những cặp điểm trên đồ thị (C) đối xứng nhau qua đường thẳng d x y:16 17 33 0+ + = . · ĐS: A B 21 13 5; , 3; 4 4 æ ö æ ö - -ç ÷ ç ÷ è ø è ø . Chân thành cảm ơn các bạn đồng nghiệp và các em học sinh đã đọc tập tài liệu này. transitung_tv@yahoo.com www.MATHVN.com - Toán Học Việt Nam www.MATHVN.com