Giải bài 1 trang 43 – SGK môn Giải tích lớp 12
Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của các hàm số bậc ba sau:
a) y=2+3x−x3
b) y=x3+4x2+4x
c) y=x3+x2+9x
d) y=−2x3+5
Hướng dẫn: Các bước khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số bậc ba
* Tìm tập xác định
* Sự biến thiên
+) Chiều biến thiên: Tính y′ và giải phương trình y′=0. Kết luận các khoảng đồng biến, nghịch biến của hàm số.
+) Cực trị: Chỉ ra các điểm cực trị của hàm số.
+) Giới hạn tại vô cực: Tính limx→±∞y
+) Lập bảng biến thiên
* Vẽ đồ thị hàm số
a) y=2+3x−x3
* Tập xác định: D=R
* Sự biến thiên
+) Chiều biến thiên
y′=3−3x2=3(1−x2)y′=0⇔[x=1x=−1
Hàm số đồng biến trên (−1;1)
Hàm số nghịch biến trên các khoảng (−∞;−1) và (1;+∞)
+) Cực trị
Hàm số đạt cực đại tại x=1;yCĐ=4.
Hàm số đạt cực tiểu tại x=−1;yCT=0.
+) Giới hạn tại vô cực
limx→−∞y=limx→−∞[−x3(2x3+3x2+1)]=+∞limx→+∞y=limx→+∞[−x3(2x3+3x2+1)]=−∞
+) Bảng biến thiên
* Đồ thị
b) y=x3+4x2+4x
Tập xác định: D=R
* Sự biến thiên
+) Chiều biến thiên
y′=3x2+8x+4y′=0⇔[x=−23x=−2
Hàm số nghịch biến trên (−2;−23)
Hàm số đồng biến trên các khoảng (−∞;−2) và (−23;+∞)
+) Cực trị
Hàm số đạt cực đại tại x=−2;yCĐ=0.
Hàm số đạt cực tiểu tại x=−23;yCT=−3227.
+) Giới hạn tại vô cực
limx→−∞y=limx→−∞[x3(1+4x+4x2)]=−∞limx→+∞y=limx→+∞[x3(1+4x+4x2)]=+∞
+) Bảng biến thiên
* Đồ thị
c) y=x3+x2+9x
Tập xác định: D=R
* Sự biến thiên
+) Chiều biến thiên
y′=3x2+2x+9>0,∀x∈R
Hàm số luôn đồng biến trên tập xác định và không có cực trị
+) Giới hạn tại vô cực
limx→−∞y=limx→−∞[x3(1+1x+9x2)]=−∞limx→+∞y=limx→+∞[x3(1+1x+9x2)]=+∞
+) Bảng biến thiên
d) y=−2x3+5
Tập xác định: D=R
* Sự biến thiên
+) Chiều biến thiên
y′=−6x2≤0,∀x∈R
Hàm số luôn nghịch biến trên tập xác định và không có cực trị
+) Giới hạn tại vô cực
limx→−∞y=limx→−∞[−x3(−2+5x3)]=+∞limx→+∞y=limx→+∞[−x3(−2+5x3)]=−∞
+) Bảng biến thiên