Giải bài 2 trang 43 – SGK môn Giải tích lớp 12
Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của các hàm số bậc bốn sau:
a) y=−x4+8x2−1
b) y=x4−2x2+2
c) y=12x4+x2−32
d) y=−2x2−x4+3
Hướng dẫn: Các bước khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số bậc bốn
* 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=−x4+8x2−1
* Tập xác định: D=R
* Sự biến thiên
+) Chiều biến thiên
y′=−4x3+16x=−4x(x2−4);y′=0⇔[x=0x=±2
Hàm số đồng biến trên các khoảng (−∞;−2)và(0;2)
Hàm số nghịch biến trên các khoảng (−2;0) và (2;+∞)
+) Cực trị
Hàm số đạt cực đại tại x=±2;yCĐ=15.
Hàm số đạt cực tiểu tại x=0;yCT=−1.
+) Giới hạn tại vô cực
limx→−∞y=limx→−∞[x4(−1+8x2−1x4)]=−∞limx→+∞y=limx→+∞[x4(−1+8x2−1x4)]=−∞
+Bảng biến thiên
b) y=x4−2x2+2
Tập xác định: D=R
* Sự biến thiên
+) Chiều biến thiên
y′=4x3−4x=4x(x2−1);y′=0⇔[x=0x=±1
Hàm số nghịch biến trên các khoảng (−∞;−1)và(0;1).
Hàm số đồng biến trên các khoảng (−1;0) và (1;+∞).
+) Cực trị
Hàm số đạt cực đại tại x=0;yCĐ=2.
Hàm số đạt cực tiểu tại x=±1;yCT=1.
+) Giới hạn tại vô cực
limx→−∞y=limx→−∞[x4(1−2x2+2x4)]=+∞limx→+∞y=limx→+∞[x4(1−2x2+2x4)]=+∞
+) Bảng biến thiên
c) y=12x4+x2−32
Tập xác định: D=R
* Sự biến thiên
+) Chiều biến thiên
y′=2x3+2x=2x(x2+1);y′=0⇔x=0
Hàm số đồng biến trên (0;+∞) và nghịch biến trên (−∞;0).
+) Cực trị
Hàm số đạt cực tiểu tại x=0;yCT=−32 và không có cực đại.
+) Giới hạn tại vô cực
limx→−∞y=limx→−∞[x4(12+1x2−32x4)]=+∞limx→+∞y=limx→+∞[x4(12+1x2−32x4)]=+∞
+) Bảng biến thiên
d) y=−2x2−x4+3
Tập xác định: D=R
* Sự biến thiên
+) Chiều biến thiên
y′=−4x−4x3=−4x(1+x2);y′=0⇔x=0
Hàm số đồng biến trên (−∞;0) và nghịch biến trên (0;+∞).
+) Cực trị
Hàm số đạt cực đại tại x=0;yCĐ=3 và không có cực tiểu.
+) Giới hạn tại vô cực
limx→−∞y=limx→−∞[−x4(2+2x2−3x4)]=−∞limx→+∞y=limx→+∞[−x4(2+2x2−3x4)]=−∞
+) Bảng biến thiên