Bài giảng Giải tích - Chương: Khảo sát hàm số

KHẢO SÁT HÀM SỐHÀM SỐ y = f(x)Khảo sát sự biến thiên, cực trị.Khảo sát tính lồi lõm, điểm uốn.Khảo sát tiệm cận.Vẽ đồ thị.SỰ BiẾN THIÊNf(x) tăng (giảm) trong (a,b)  x1,x2 (a,b), x1 0, x (a,b)(Giảm được thay bởi  và 0 : CTf(n)(x0) > 0 : CĐNếu n lẻ thì f không đạt cực trị tại x0f’’(x0) > 0  f đạt cực tiểu chặt x0f’’(x0) < 0  f đạt cực đại chặt tại x0.f’(x0) = 0:VídụTìm cực trị:f’ cùng dấu tử số :(Với x  -1 và x  2)Bảng xét dấuKết luận:f đạt cực đại tại x0 = 0f đạt cực tiểu tại x1 = 2Khoâng caàn xaùc ñònh f’(-1), f’(2) (chæ caàn f lieân tuïc taïi 2)f’ cũng đổi dấu khi đi qua 0 và 2Tìm cực trị:Miền xác định: - < x  0, 2 < x < + Kết luận: đi qua x = 3, y’ đổi dấu từ (-) sang (+) nên y đạt cực tiểu tại x = 3.Tìm cực trịf’ không đổi dấu trên toàn bộ MXĐ nên không có cực trị.(x  0)TiỆM CẬN	 y = f(x)Tiệm cận ngang y = aTiệm cận xiên y = ax + bTiệm cận đứng x = x0Nếu viết được f(x) = ax + b + (x), (x) là VCB khi x thì TCX là y = ax + bTìm tiệm cận hàm số: Miền xác định: (1, + )\ {0}x – 1+ : f(x)  + : TCĐ x = -1x + : f(x)  + : có thể có TCX TCX : y =2x – 1 Tìm tiệm cận hàm số: Miền xác định: - < x  0, 2 < x < + x2 + : f(x)  + : TCĐ x = 2x  : f(x)  + : có thể có TCX{a = 1, x +}, {a = -1, x-} TCX y = x + 1x +(a = 1) TCX y = – x – 1x – (a = 1)Có thể tìm tiệm cận xiên bằng khai triển Taylorx + TCX: y = x+1Tìm tiệm cận hàm số: x1- :không có tiệm cận đứngx1+ : TCÑ x = 1MXÑ: R\{1}x  : f(x)   : có thể có TCX.TCX: y = exVẽ đồ thịMXĐ: - < x  0, 2 < x < + Tiệm cận:x + : TCX y = x + 1x - : TCX y = -x - 1x2 + : f(x)  + : TCĐ x = 2Baûng bieán thieânTCĐ x=2TCX y=-x-1TCX y=x+1Vẽ đồ thị hàm sốTT//oyTT//oxTT//oyTCX : y = x-1, x  TCX y=x-1TCX y=x-1GIÁ TRỊ LỚN NHẤT- NHỎ NHẤTLoại 1: tìm gtln, gtnn trên toàn miền xác đỊnh	 khảo sát hàm sốLoại 2: tìm gtln, gtnn trên [a, b]	B1: Tìm các điểm tới hạn trong (a, b)	B2: so sánh giá trị của f tại các điểm tới hạn và f(a), f(b) để rút ra min, max.VÍ DỤ1/ Tìm gtln, gtnn MXĐ: (0, +).f’(x) = xx (lnx + 1)Kết luận: gtln không có, gtnn là f(1/e) = e-1/e2/ Tìm gtln, gtnn trên [0, 2]:f(0) = 0, f(1) = arctan(1/2), f(2) = arctan (2/5) fmax = f(1) =arctan (1/2), fmin = f(0) = 0(1 điểm tới hạn)3/ Tìm gtln, gtnn trên [-3, 2]:f’(x) = 0  x = -1  (-3, 2)So sánh f(-3), f(-1), f(0), f(2) để tìm min, maxĐiểm phân chia biểu thức được xem là 1 điểm tới hạn khi tìm min, max, không cần tính đạo hàmKHẢO SÁT VÀ VẼ ĐỒ THỊ HÀM THAM SỐTìm MXĐ và liên tục của x(t), y(t)Xét tính tuần hoàn, đối xứng (khác y = f(x))Tính x’(t), y’(t) và lập bảng biến thiên.Tìm tiệm cận(nếu có)Vẽ đồ thị.CỰC TRỊ HÀM THAM SỐx = x(t), y = y(t)Bước 1: tính x’(t), y’(t)  các giá trị đặc biệtBước 2 : lập bảng biến thiênĐi qua xj , y’(x) đổi dấu thì y đạt cực trị (theo x) tại xj . Giá trị cực trị là yjCĐCTKKy đạt cực đại tại x = e (t=1), ycđ = 1/eTìm cực trịCTCÑTìm cực trịTiỆM CẬN HÀM THAM SỐ x = x(t), y = y(t)Bước 1: tìm tìm tất cả các giá trị t0 sao cho  x(t)  hay y(t)   (t0 có thể là )Bước 2: xác định loại TCKhi tt0x(t) a, y(t)  : TC đứng x = ax(t) , y(t) a: TC ngang y = ax(t) , y(t) , TC xiên y = ax + b:Tìm tiệm cận hs t + , x(t) + , y(t)  0: TCN :y = 0 t - , x(t) 0, y(t)  -  : TCĐ : x = 0x(t)   khi t  + y(t)   khi t  - Bước 1:Bước 2:Tìm tiệm cận hs x(t)   khi t   hay t  1 y(t)   khi t   1 t   : x(t)   , y(t)  0 : 	TCN y = 0 t  -1 : x(t)  -1/2 , y(t)   : 	TCĐ x = -1/2 t  1 : x(t)   , y(t)   TCXVỀ TÍNH ĐỐI XỨNG TRONG ĐƯỜNG CONG THAM SỐx(t) chẵn, y(t) lẻ: đt đối xứng qua oxx(t) lẻ, y(t) chẵn: đt đối xứng qua oyx(t) lẻ, y(t) lẻ: đt đối xứng qua gốc tđChỉ ks phần t  0 x(t)=x(-t)y(-t)= ­y(t)y(t)(1)x(-t)= ­x(t)y(-t)=y(t)x(t)(2)x(-t)= ­x(t)y(-t)= ­y(t)x(t)y(t)(3)VỀ TÍNH TUẦN HOÀN TRONG ĐC THAM SỐx(t) TH chu kyø T1, y(t) TH chu kyø T2 Chæ khaûo saùt vaø veõ trong 1 chu kyø T =bscnn(T1,T2)2. x(t + T) = x(t) + A, y(t) TH chu kyø TÑc y = y(x) TH vôùi chu kyø AChæ khaûo saùt trong 1 chu kyø T(veõ laäp laïi theo tính TH cuûa haøm soá y = f(x))Vẽ dồ thị hsTCĐx=0TTÑ(// oy)TTN(// ox)TCNy=0Veõ ñoà thò hs:e1/e­ e­ 1/eVeõ ñoà thò hs:TCNy=0TCNy=0TCÑx= -1/2TCXy=1/2x-3/4TTÑTTÑVeõ ñoà thòx(t), y(t) xác định liên tục trên R.x(t), y(t) tuần hoàn với chu kỳ 2 nên chỉ khảo sát và vẽ trong 1 chu kỳ (t[­, ])x(t) chẵn, y(t) lẻ  đt đối xứng qua ox  chỉ khảo sát nửa chu kỳ (t[0, ])(nửa chu kỳ còn lại vẽ đối xứng qua ox).Baûng bieán thieânTTNx(-t)= -x(t), y(-t)= y(t)  đx qua OyTTÑTTNTTNTTÑTTNVeõ ñoà thò Cycloid: x(t), y(t) xaùc ñònh lieân tuïc treân R. y(t) tuaàn hoaøn vôùi chu kyø 2 x(t+2  ) = x(t) +2a  y =y(x) tuaàn hoaøn vôùi chu kyø 2a  khaûo saùt 1chu kyø (t[­, ]) vaø veõ y tuaàn hoaøn theo x vôùi chu kyø 2a. x(t) leû, y(t) chaün  ñöôøng cong ñoái xöùng qua oy  chæ khaûo saùt nöûa chu kyø (t[0, ])(nöûa chu kyø coøn laïi veõ ñoái xöùng qua oy).x’(t) = 2(1-cost) 0, y’(t) = 2sint  0, t[0, ](y tuaàn hoaøn chu kyø 4 theo x)TTÑTTNCycloid: x = 2(t – sint), y = 2(1-cost)t[- , 3]Cycloid: x = 2(t – sint), y = 2(1-cost)