Processing math: 100%

Giải bài 30 trang 27 - SGK Giải tích lớp 12 nâng cao

Cho hàm số y=f(x)=x33x2+1

a) Xác định điểm I thuộc đồ thị (C) của hàm số đã cho biết rằng hoành độ của điểm I là nghiệm của phương trình f(x)=0.

b) Viết công thức chuyển hệ tọa độ trong phép tịnh tiến vectơ OI và viết phương trình của đường cong với hệ tọa độ IXY. Từ đó suy ra rằng I là tâm đối xứng đường cong (C).

c) Viết phương trình tiếp tuyến của đường cong (C) tại điểm I đối với hệ tọa độ Oxy. Chứng minh rằng trên khoảng (;1) đường cong (C) nằm phía dưới tiếp tuyến tại I của (C) và trên khoảng (1;+) đường cong (C) nằm phía trên tiếp tuyến đó.

Lời giải:

 a)

Ta có:

f(x)=3x26xf(x)=6x6f(x)=0x=1I(1;1)

b)

Ta có: OI=(1;1)

Công thức chuyển hệ tọa độ tịnh tiến theo vectơ OI  là {x=X+1y=Y1

Phương trình đường cong (C) trong hệ tọa độ IXY là
Y1=(X+1)33(X+1)2+1Y=X33X

Ta có:

Y(X)=(X)33(X)=X3+3X=Y(X)

Vậy hàm số là hàm lẻ nên đồ thị hàm số nhận gốc tọa độ I là trục đối xứng.

c)

Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số có dạng:

y=f(x0)(xx0)+y0

Ta có:

f(1)=3.126=3

Vậy phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số tại điểm I(1;1) là:

y=3(x1)+1y=3x+2

Đặt g(x)=3x+2

Suy ra: f(x)g(x)=x33x2+1(3x+2)=x33x2+3x1=(x1)3

Với x(;1)  ta có: x1<0(x1)3<0f(x)g(x)<0

Vậy đồ thị hàm số f(x) luôn nằm phía dưới tiếp tuyến tại I khi x(;1)

Với x(1;+) ta có: x1>0(x1)3>0f(x)g(x)>0

Vậy đồ thị hàm số f(x) luôn nằm phía trên tiếp tuyến tại I khi x(1;+)

Ghi nhớ:

Hàm số lẻ thì có đồ thị hàm số lấy gốc tọa độ là tâm đối xứng, hàm số chẵn có đồ thị hàm số lấy Oy là trục đối xứng.

Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số tại điểm (x0;y0) có dạng: y=f(x0)(xx0)+y0