Giải bài tập 1.10 trang 19 SGK Toán 12 tập 1 - Kết nối tri thức
Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất (nếu có) của các hàm số sau: a) (y = - {x^2} + 4x + 3); b) (y = {x^3} - 2{x^2} + 1) trên (left[ {0; + infty } right)); c) (y = frac{{{x^2} - 2x + 3}}{{x - 1}}) trên (left( {1; + infty } right)); d) (y = sqrt {4x - 2{x^2}} ).
Đề bài
Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất (nếu có) của các hàm số sau: a) y=−x2+4x+3; b) y=x3−2x2+1 trên [0;+∞); c) y=x2−2x+3x−1 trên (1;+∞); d) y=√4x−2x2.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sử dụng kiến thức về cách tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số trên một đoạn để tính: Giả sử y=f(x) là hàm số liên tục trên [a;b] và có đạo hàm trên (a; b), có thể trừ ra tại một số hữu hạn điểm mà tại đó hàm số không có đạo hàm. Giả sử chỉ có hữu hạn điểm trong đoạn [a;b] mà đạo hàm f′(x)=0.
Các bước tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn [a;b]:
1. Tìm các điểm x1,x2,...xn∈(a;b), tại đó f′(x)=0 hoặc không tồn tại.
2. Tính f(x1);f(x2);...;f(xn), f(a) và f(b).
3. Tìm số lớn nhất M và số nhỏ nhất m trong các số trên. Ta có:
M=max
Lời giải chi tiết
a) Ta có: y = - {x^2} + 4x + 3 , khi đó y' = - 2x + 4 = 0 \Leftrightarrow x = 2.
Do đó, \max f\left( x \right) = f\left( 2 \right) = 7, hàm số không có giá trị nhỏ nhất.
b) GTLN, GTNN của y = {x^3} - 2{x^2} + 1 trên \left[ {0; + \infty } \right).
Ta có: y' = 3{x^2} - 4x,y' = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 0\left( {tm} \right)\\x = \frac{4}{3}\left( {tm} \right)\end{array} \right.
Bảng biến thiên:
Do đó, \mathop {\min }\limits_{\left[ {0; + \infty } \right)} y = y\left( {\frac{4}{3}} \right) = \frac{{ - 5}}{{27}}, hàm số không có giá trị lớn nhất.
c) Ta có: y' = \frac{{\left( {2x - 2} \right)\left( {x - 1} \right) - \left( {{x^2} - 2x + 3} \right)}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} = \frac{{{x^2} - 2x - 1}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}}
y' = 0 \Leftrightarrow x = 1 + \sqrt 2 (do x \in \left( {1; + \infty } \right))
Do đó, \mathop {\min }\limits_{\left( {1; + \infty } \right)} y = y\left( {1 + \sqrt 2 } \right) = 2\sqrt 2 , hàm số không có giá trị lớn nhất trên \left( {1; + \infty } \right).
d) Tập xác định của hàm số là: D = \left[ {0;2} \right]
y' = \frac{{\left( {4x - 2{x^2}} \right)'}}{{2\sqrt {4x - 2{x^2}} }} = \frac{{4 - 4x}}{{2\sqrt {4x - 2{x^2}} }} = \frac{{2\left( {1 - x} \right)}}{{\sqrt {4x - 2{x^2}} }}
y' = 0 \Leftrightarrow x = 1\left( {tm} \right)
y\left( 0 \right) = 0;y\left( 1 \right) = \sqrt 2 ;y\left( 2 \right) = 0.
Do đó, \mathop {\max }\limits_{\left[ {0;2} \right]} y = y\left( 1 \right) = \sqrt 2 ,\mathop {\min }\limits_{\left[ {0;2} \right]} y = y\left( 0 \right) = y\left( 2 \right) = 0.