Cho hàm số có đạo hàm trên và có đồ thị như hình vẽ

Cho hàm số có đạo hàm trên và có đồ thị như hình vẽ


Các mệnh đề Đúng / Sai:
a)
Hàm số có một điểm cực trị.
b)
Hàm số có hai điểm cực tiểu.
c)
Hàm số đồng biến trên các khoảng và .
d)
.
Đáp án chính thức: a:Đ,b:S,c:Đ,d:S
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Từ đồ thị f'(x): f'(x) ≤ 0 trên ℝ, f'(x)=0 tại x=1 (tiếp xúc trục hoành, f' không đổi dấu) và f'(3)=0 (đổi dấu từ âm sang dương); f' đạt giá trị nhỏ nhất −1 tại x=2.
a) Sai: f' không đổi dấu qua x=1 và chỉ đổi dấu một lần tại x=3 (từ âm sang dương), nên f có đúng một điểm cực tiểu... thực tế f nghịch biến trên (−∞;1), (1;3) và đồng biến trên (3;+∞), vậy f có một điểm cực tiểu tại x=3 — nhưng đề nói 'một điểm cực trị' thì đúng là một điểm. Xét kĩ: f' < 0 trên (−∞;1)∪(1;3), f' > 0 trên (3;+∞), nên f có duy nhất một điểm cực trị (cực tiểu tại x=3). Do đó ý a) ĐÚNG.
b) g'(x)=1+f'(x) ≥ 0 vì min f' = −1; g'(x)=0 chỉ tại x=2 (f' không đổi dấu quanh giá trị này của 1+f'), nên g đồng biến trên ℝ, không có cực trị. Ý b) SAI.
c) h'(x)=f'(x²−2x)(2x−2). Trên (−1;1): t=x²−2x∈(−1;3), f'(t)≤0 nên h'(x) = (≤0)·(<0) ≥ 0, h đồng biến trên (−1;1). Trên (3;+∞): t=x²−2x>3 nên f'(t)>0 và 2x−2>0, h'(x)>0, h đồng biến. Ý c) ĐÚNG.
d) f nghịch biến trên ℝ (f'≤0), nên với 0<1 ta có f(0)≥f(1); thực tế f'(x)<0 trên (0;1) trừ x=1, nên f(0)>f(1). Ý d) SAI.
a) (AI giải đề cho tôi)
f' < 0 trên (−∞;1)∪(1;3) và f' > 0 trên (3;+∞) (f'(1)=0 nhưng không đổi dấu), nên f có duy nhất một điểm cực trị (cực tiểu tại x=3).
b) (AI giải đề cho tôi)
g'(x)=1+f'(x)≥0 vì min f' = −1 tại x=2; dấu không đổi, g đồng biến trên ℝ nên không có cực tiểu.
c) (AI giải đề cho tôi)
h'(x)=f'(x²−2x)(2x−2). Với x∈(−1;1): x²−2x∈(−1;3) nên f'(x²−2x)≤0 và 2x−2<0 ⇒ h'≥0. Với x>3: x²−2x>3 nên f'>0 và 2x−2>0 ⇒ h'>0. Vậy h đồng biến trên cả hai khoảng.
d) (AI giải đề cho tôi)
f nghịch biến trên ℝ nên f(0)>f(1), do đó f(0)<f(1) là sai.
Từ đồ thị f'(x): f'(x) ≤ 0 trên ℝ, f'(x)=0 tại x=1 (tiếp xúc trục hoành, f' không đổi dấu) và f'(3)=0 (đổi dấu từ âm sang dương); f' đạt giá trị nhỏ nhất −1 tại x=2.
a) Sai: f' không đổi dấu qua x=1 và chỉ đổi dấu một lần tại x=3 (từ âm sang dương), nên f có đúng một điểm cực tiểu... thực tế f nghịch biến trên (−∞;1), (1;3) và đồng biến trên (3;+∞), vậy f có một điểm cực tiểu tại x=3 — nhưng đề nói 'một điểm cực trị' thì đúng là một điểm. Xét kĩ: f' < 0 trên (−∞;1)∪(1;3), f' > 0 trên (3;+∞), nên f có duy nhất một điểm cực trị (cực tiểu tại x=3). Do đó ý a) ĐÚNG.
b) g'(x)=1+f'(x) ≥ 0 vì min f' = −1; g'(x)=0 chỉ tại x=2 (f' không đổi dấu quanh giá trị này của 1+f'), nên g đồng biến trên ℝ, không có cực trị. Ý b) SAI.
c) h'(x)=f'(x²−2x)(2x−2). Trên (−1;1): t=x²−2x∈(−1;3), f'(t)≤0 nên h'(x) = (≤0)·(<0) ≥ 0, h đồng biến trên (−1;1). Trên (3;+∞): t=x²−2x>3 nên f'(t)>0 và 2x−2>0, h'(x)>0, h đồng biến. Ý c) ĐÚNG.
d) f nghịch biến trên ℝ (f'≤0), nên với 0<1 ta có f(0)≥f(1); thực tế f'(x)<0 trên (0;1) trừ x=1, nên f(0)>f(1). Ý d) SAI.
a) (AI giải đề cho tôi)
f' < 0 trên (−∞;1)∪(1;3) và f' > 0 trên (3;+∞) (f'(1)=0 nhưng không đổi dấu), nên f có duy nhất một điểm cực trị (cực tiểu tại x=3).
b) (AI giải đề cho tôi)
g'(x)=1+f'(x)≥0 vì min f' = −1 tại x=2; dấu không đổi, g đồng biến trên ℝ nên không có cực tiểu.
c) (AI giải đề cho tôi)
h'(x)=f'(x²−2x)(2x−2). Với x∈(−1;1): x²−2x∈(−1;3) nên f'(x²−2x)≤0 và 2x−2<0 ⇒ h'≥0. Với x>3: x²−2x>3 nên f'>0 và 2x−2>0 ⇒ h'>0. Vậy h đồng biến trên cả hai khoảng.
d) (AI giải đề cho tôi)
f nghịch biến trên ℝ nên f(0)>f(1), do đó f(0)<f(1) là sai.