Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Đơn điệu (Toán học Lớp 12)
Tuyển tập 1.747 câu hỏi thuộc chuyên đề Đơn điệu (Giải tích – Toán học Lớp 12) trích từ ngân hàng đề thi chính thức và đề thi thử các trường THPT trên toàn quốc. Chọn trực tiếp đáp án A, B, C, D bên dưới để kiểm tra kết quả và xem hướng dẫn giải chi tiết từng bước.
Dấu hiệu & kiến thức trọng tâm:dấu đạo hàmbảng biến thiên
(AI giải đề cho tôi) Ta có f′(x)=(x−2)2(1−x). Vì (x−2)2≥0 với mọi x, dấu của f′(x) do (1−x) quyết định: với x<1 thì 1−x>0 nên f′(x)>0 (trừ x=2 không thuộc miền này), hàm số đồng biến trên (−∞;1). Với x>1 thì f′(x)<0 (trừ x=2), hàm số nghịch biến. Vậy hàm số đồng biến trên khoảng (−∞;1), khớp với đáp án nguồn D.
(AI giải đề cho tôi) Ta có f′(x)=(x−2)2(1−x). Vì (x−2)2≥0 với mọi x, dấu của f′(x) do (1−x) quyết định (tại x=2 thì f′(2)=0 nhưng hàm vẫn không nghịch biến). Xét x=0<1: f′(0)=4>0; xét x=2: f′(2)=0; xét x=3>1: f′(3)=1⋅(1−3)=−2<0. Vậy f′(x)>0 khi x<1, tức hàm số đồng biến trên (−∞;1). Đáp án khớp với đáp án nguồn (Đề 1061, Câu 8: B).
(AI giải đề cho tôi) Từ đồ thị, hàm số bậc ba có cực đại tại x=−1 (điểm cao nhất chạm trục hoành) và cực tiểu tại x=1 (điểm thấp nhất có hoành độ 1, tung độ −4). Hàm số đồng biến trên (−∞;−1) và (1;+∞), nghịch biến trên khoảng giữa hai điểm cực trị, tức là trên (−1;1). Vậy đáp án B.
(AI giải đề cho tôi) Từ đồ thị, y=f′(x) là hàm bậc ba đi qua (−1;0), đạt cực đại 4 tại x=0, đi qua (1;2) và tiếp xúc trục hoành tại x=2. Suy ra f′(x)=(x+1)(x−2)2 (kiểm tra: f′(0)=4, f′(1)=2 đều đúng).
a) Trên (0;2): f′(x)=(x+1)(x−2)2>0 nên f đồng biến, không nghịch biến. → Sai.
b) f′(x)≥0 trên R nên f đồng biến trên R; vì f là đa thức bậc ba hệ số cao nhất dương nên f(x)→−∞ khi x→−∞, do đó f không có giá trị nhỏ nhất trên R. → Sai.
c) Đặt g(x)=f(x−2026)−2025x+2024, thì g′(x)=f′(x−2026)−2025. Vì maxf′=4 nên g′(x)≤4−2025=−2021<0 với mọi x; nói riêng g′(2028)=f′(2)−2025=−2025<0. Suy ra g′(x)=0 vô nghiệm, g có 0 điểm cực trị, không phải 2. → Sai.
d) Với t=cosx∈[−1;1], phương trình f′(t)=3 trở thành (t+1)(t−2)2=3⇔t3−3t2+1=0. Xét p(t)=t3−3t2+1: p(−1)=−3<0, p(0)=1>0 nên có nghiệm t1∈(−1;0); p(0)=1>0, p(1)=−1<0 nên có nghiệm t2∈(0;1); nghiệm thứ ba thuộc (2;3) ngoài [−1;1]. Với t1∈(−1;0): cosx=t1 có đúng 2 nghiệm trong [0;2π] và không có nghiệm nào trong (2π;25π] (vì cosx∈[0;1) trên đoạn này). Với t2∈(0;1): cosx=t2 có 2 nghiệm trong [0;2π] và thêm 1 nghiệm trong (2π;25π) (vì cosx giảm từ 1 xuống 0 trên đoạn này). Vậy tổng cộng phương trình có đúng 5 nghiệm, không phải 4. → Sai. a) (AI giải đề cho tôi) f′(x)=(x+1)(x−2)2>0 trên (0;2) nên f đồng biến trên (0;2), không nghịch biến. → Sai. b) (AI giải đề cho tôi) f′(x)≥0 trên R nên f đồng biến trên R; là đa thức bậc ba hệ số dương nên f(x)→−∞ khi x→−∞, f không có min trên R. → Sai. c) (AI giải đề cho tôi) g′(x)=f′(x−2026)−2025≤4−2025=−2021<0 với mọi x (vì maxf′=4; chẳng hạn g′(2028)=−2025<0), nên g′ không có nghiệm và g có 0 điểm cực trị. → Sai. d) (AI giải đề cho tôi) f′(cosx)=3⇔t3−3t2+1=0 với t=cosx, có hai nghiệm t1∈(−1;0), t2∈(0;1). cosx=t1 cho 2 nghiệm; cosx=t2 cho 3 nghiệm (2 trong [0;2π] và 1 trong (2π;25π)). Tổng cộng 5 nghiệm, không phải 4. → Sai.
(AI giải đề cho tôi) Từ đồ thị của f′(x): f′(−1)=0, f′(2)=0, f′(x)>0 trên (−1;2), f′(x)<0 với x<−1 và x>2; trên [−1;1] hàm f′ tăng từ 0 lên giá trị lớn nhất (khoảng 4 tại gần x=0) rồi giảm, với f′(1)=2<3.
a) Sai. Xét f′(t)=3 với t=cosx∈[−1;1]: do f′(−1)=0, f′ tăng đến giá trị lớn nhất >3 rồi giảm xuống f′(1)=2<3, nên phương trình f′(t)=3 có hai nghiệm t1∈(−1;0) và t2∈(0;1). Với t1<0: cosx=t1 có 2 nghiệm trong [0;5π/2] (nghiệm 2π+α>5π/2 vì α>π/2). Với t2>0: cosx=t2 có 3 nghiệm trong [0;5π/2] (vì α<π/2 nên 2π+α≤5π/2). Tổng cộng 5 nghiệm, không phải 4. (Hoặc nếu dùng mô hình f′(x)=−x2+x+2 thì chỉ có t=21−5∈[−1;1], cho 2 nghiệm — cũng không phải 4.) Vậy khẳng định a sai.
b) Sai. y=f(x−2026)−2025x+2024 nên y′=f′(x−2026)−2025. Vì giá trị lớn nhất của f′ trên đồ thị chỉ bằng 4<2025 nên y′<0 với mọi x: hàm số luôn nghịch biến, không có điểm cực trị.
c) Sai. Trên (0;2) đồ thị f′ nằm trên trục hoành, tức f′(x)>0, nên f đồng biến (không nghịch biến) trên (0;2).
d) Sai. f nghịch biến trên (−∞;−1), đồng biến trên (−1;2), nghịch biến trên (2;+∞), nên x=−1 và x=2 đều là điểm cực tiểu địa phương. Tuy nhiên không thể kết luận minRf(x)=f(−1): cần so sánh f(−1) với f(2), mà đồ thị f′ không cho biết điều này; hơn nữa f là đa thức và f′(x)<0 khi x→±∞ (theo dáng đồ thị) nên f(x) có thể giảm vô hạn, khi đó f không có giá trị nhỏ nhất trên R. Vậy khẳng định d sai.
Kết luận: cả bốn ý a, b, c, d đều sai. a) (AI giải đề cho tôi) Trên [-1;1], f'(t)=3 có hai nghiệm t1∈(-1;0), t2∈(0;1) (vì max f'≈4>3 và f'(1)=2<3). cos x=t1 (t1<0) cho 2 nghiệm trong [0;5π/2]; cos x=t2 (t2>0) cho 3 nghiệm. Tổng 5 nghiệm ≠ 4 nên sai. b) (AI giải đề cho tôi) y'=f'(x-2026)-2025. Vì max f' = 4 < 2025 nên y'<0 với mọi x, hàm không có điểm cực trị. Sai. c) (AI giải đề cho tôi) Trên (0;2) có f'(x)>0 nên f đồng biến, không nghịch biến. Sai. d) (AI giải đề cho tôi) x=-1 và x=2 đều là điểm cực tiểu địa phương của f; không thể kết luận min trên ℝ bằng f(-1) (cần so sánh f(-1) và f(2), và f có thể không có min trên ℝ vì f'<0 khi x→±∞). Sai.
(AI giải đề cho tôi) Từ đồ thị của f′(x) (hàm bậc ba): đồ thị có điểm uốn/đặc trưng qua các điểm (−3;−4), (−2;0) (tiếp xúc trục hoành, cực đại), (−1;−2), (0;−4) (cực tiểu), và cắt trục hoành tại x=1. Vì f′(x) có cực đại tại x=−2 và cực tiểu tại x=0 nên f′(x)=a(x+2)2(x−1)+c dạng f′(x)=ax3+3ax2+cx+d với f′(0)=−4⇒d=−4, và f′(−1)=−2⇒−a+3a−4=−2⇒a=1, c=0. Vậy f′(x)=x3+3x2−4=(x−1)(x+2)2. Kiểm tra: f′(−3)=−4, f′(−2)=0, f′(1)=0 khớp đồ thị.
a) f′(2)=8+12−4=16=48 → Sai. b) Trên (0;1): f′(x)=(x−1)(x+2)2<0 nên f nghịch biến trên (0;1), do đó không đồng biến trên (0;+∞) → Sai. c) g′(x)=f′(x)−x+1=(x−1)(x+2)2−(x−1)=(x−1)[(x+2)2−1]=(x−1)(x+1)(x+3). Với x∈(1;2026): x−1>0, x+1>0, x+3>0 nên g′(x)>0 → g đồng biến → Đúng. d) f′(x)=0⇔x=1 hoặc x=−2; tại x=−2 đạo hàm không đổi dấu (nghiệm kép, f′≤0 quanh x=−2), chỉ tại x=1 đạo hàm đổi dấu từ − sang +. Vậy f có duy nhất một điểm cực trị → Đúng. a) (AI giải đề cho tôi) Với f′(x)=x3+3x2−4 (thỏa các điểm (−2;0), (−1;−2), (0;−4), (1;0) trên đồ thị), ta có f′(2)=16=48. b) (AI giải đề cho tôi) f′(x)=(x−1)(x+2)2<0 trên (0;1) nên f nghịch biến trên (0;1), do đó không đồng biến trên (0;+∞). c) (AI giải đề cho tôi) g′(x)=f′(x)−x+1=(x−1)(x+1)(x+3)>0 với mọi x∈(1;2026), nên g đồng biến trên khoảng này. d) (AI giải đề cho tôi) f′(x)=0 có nghiệm x=−2 (kép, không đổi dấu) và x=1 (đổi dấu từ − sang +), nên f có duy nhất một điểm cực trị tại x=1.
b) y′=−(x−1)22f′(x−1x+1)⇒y′=0⇔[x=0x=2]. Lập BBT suy ra hàm số có hai điểm cực trị. SAI.
c) Vì f(1)+f(3)=2f(−1)⇒f(1)−f(−1)=f(−1)−f(3)>0⇒f(−1)>f(3). Vậy GTLN, GTNN lần lượt là f(1),f(3). SAI.
d) Thay x=0 vào 4f′(2x+1)f(2x+1)−2xf(1−x)+x2f′(1−x)=0 ta được 4f′(3)f(3)−2.f(0)+f′(0)=0⇒−2.f(0)+2=0⇔f(0)=1. Vậy phương trình tiếp tuyến là y=f′(0)(x−0)+f(0)⇒y=2x+1 ĐÚNG.
a) a) Từ đồ thị ta có f′(x)>0⇔[−1<x<1x>3] ĐÚNG. b) b) Ta có y′=−(x−1)22f′(x−1x+1)⇒y′=0⇔f′(x−1x+1)=0⇔x−1x+1=−1x−1x+1=1x−1x+1=3⇔[x=0x=2] Lập BBT suy ra hàm số y=f(x−1x+1) có hai điểm cực trị. SAI c) c) Xét hàm số y=f(x) từ đồ thị ta có bảng biến thiên
x
−∞
−1
1
3
+∞
f′(x)
−
0
+
0
−
0
+
f(x)
+∞
↘
f(−1)
↗
f(1)
↘
f(3)
↗
+∞
Vì f(1)+f(3)=2f(−1)⇒f(1)−f(−1)=f(−1)−f(3)>0⇒f(−1)>f(3). Vậy GTLN, GTNN lần lượt là f(1),f(3). SAI d) d) Từ f2(2x+1)−x2f(1−x)=3⇒4f′(2x+1)f(2x+1)−2xf(1−x)+x2f′(1−x)=0. Thay x=0 ta được 4f′(3)f(3)−2.f(0)+f′(0)=0⇒−2.f(0)+2=0⇔f(0)=1. Vậy phương trình tiếp tuyến với đồ thị hàm số là y=f′(0)(x−0)+f(0)⇒y=2x+1 ĐÚNG
(AI giải đề cho tôi) Từ đồ thị, f′(x) đạt giá trị nhỏ nhất bằng −3 tại x=2 (đường giằng (2;−3)), tức f′(t)≥−3 với mọi t.
Ta có g′(x)=43x2f′(4x3)−204mx(x2+4)=x[43xf′(4x3)−5m(x2+4)].
Với x>0, g đồng biến trên (0;+∞) khi và chỉ khi m≤415x⋅x2+4f′(x3/4) với mọi x>0. Đặt t=4x3∈(0;+∞), điều kiện trở thành m≤φ(t)=f′(t)ψ(t) với mọi t>0, với ψ(t)=415⋅4+42/3t2/341/3t1/3.
Đặt u=t1/3, hàm 4+42/3u2u đạt max khi 4=42/3u2⇒u2=41/3, tức t=2, và ψmax=415⋅4+441/3⋅41/6=415⋅82=1615<1.
Vì f′(t)≥−3: khi f′(t)<0 thì φ(t)≥−3⋅1615=−1645; khi f′(t)≥0 thì φ(t)≥0. Tại t=2: φ(2)=−3⋅1615=−1645. Vậy mint>0φ(t)=−1645.
Do đó m≤−1645≈−2,81. Các giá trị nguyên âm của m∈(−20;20) thỏa mãn: m∈{−19,−18,…,−3}, gồm 17 giá trị.
Chọn A. Đặt t=x2−4x. Khi x∈(−4;−1), ta có t∈(5;42). Ta có (x2−4x)′=x2−4xx−2<0,∀x∈(−4;−1). Do đó hàm số y=f(x)=x2−4x+2x2−4x+m+2+3x2−4x nghịch biến trên khoảng (−4;−1)⇔ Hàm số y=g(t)=t+2t2+3t+m+2 đồng biến trên khoảng (5;42)⇔g′(t)=(t+2)2t2+4t+4−m≥0,∀t∈(5;42)⇔t2+4t+4−m≥0,∀t∈(5;42)⇔m≤t2+4t+4,∀t∈(5;42)⇔m≤9+45≈17,9. Vậy có 17 giá trị nguyên dương của m.
(AI giải đề cho tôi) Từ đồ thị: trên khoảng (−4;−2) đồ thị đi xuống nên hàm số nghịch biến; trên (−2;1) đồ thị là đoạn thẳng ngang nên hàm số không đổi (không nghịch biến); trên (1;3) đồ thị đi lên nên hàm số đồng biến. Do đó khẳng định đúng là D.
Câu 1 (4,00 điểm). 1. Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m để hàm số y=f(x)=x6−5x3+mx+2 đồng biến trên khoảng (0;+∞). 2. Cho các hàm số y=f(x), y=f[f(x)], y=f(x2+24) có đồ thị lần lượt là (C1), (C2), (C3). Đường thẳng x=1 cắt (C1), (C2), (C3) lần lượt tại các điểm M, N, P. Biết phương trình tiếp tuyến của (C1) tại M và của (C2) tại N lần lượt là y=2x+3 và y=202(10x+1). Viết phương trình tiếp tuyến của (C3) tại P.
(AI giải đề cho tôi) **Phần 1.** f′(x)=6x5−15x2+m. Hàm số đồng biến trên (0;+∞) khi f′(x)≥0 với mọi x>0, tức là m≥15x2−6x5 với mọi x>0. Đặt h(x)=15x2−6x5, h′(x)=30x−30x4=30x(1−x3); h tăng trên (0;1), giảm trên (1;+∞) nên maxh=h(1)=9. Với m=9: f′(x)=6x5−15x2+9=3(2x5−5x2+3)=3(x−1)2(2x3+4x2+6x+3)≥0 với mọi x>0 (vì 2x3+4x2+6x+3>0 khi x>0), f′(x)=0 chỉ tại x=1 nên hàm vẫn đồng biến. Kết luận: m≥9.
**Phần 2.** Từ tiếp tuyến của (C1) tại M(1;f(1)): y=2x+3 suy ra f(1)=5, f′(1)=2. Từ tiếp tuyến của (C2) tại N(1;f(f(1))): y=202(10x+1)=2020x+202 suy ra f(f(1))=f(5)=2222 và [f(f(x))]x=1′=f′(f(1))⋅f′(1)=f′(5)⋅2=2020, nên f′(5)=1010. Với (C3): P(1;f(25))=P(1;2222); v′(x)=f′(x2+24)⋅x2+24x nên v′(1)=f′(5)⋅51=51010=202. Phương trình tiếp tuyến của (C3) tại P: y=2222+202(x−1)=202x+2020.
(AI giải đề cho tôi) Từ đồ thị: hàm số có tiệm cận đứng x=1, nghịch biến trên (−∞;1) và (1;2) (đi xuống từ +∞ tới điểm cực tiểu tại x=2), và đồng biến trên (2;+∞) (đồ thị đi lên sau điểm cực tiểu, tiệm cận xiên là đường đứt nét). Vậy hàm số đồng biến trên khoảng (2;+∞). Kết quả trùng với đáp án nguồn: C.
(AI giải đề cho tôi) Từ đồ thị, hàm số có tiệm cận đứng x=1. Trên khoảng (−∞;1) đồ thị đi xuống (nghịch biến), trên khoảng (1;2) đồ thị đi xuống (nghịch biến), còn trên khoảng (2;+∞) đồ thị đi lên (đồng biến). Vậy hàm số đồng biến trên (2;+∞), khớp với đáp án C trong bảng đáp án.
(AI giải đề cho tôi) F′(x)=f(x)=ex3−12x(x4−4x2)=ex3−12x⋅x2(x2−4). Vì ex3−12x>0 và x2≥0, dấu của F′(x) theo dấu của x2−4. Do đó F′(x)>0 khi x<−2 hoặc x>2, tức F đồng biến trên (−∞;−2) và (2;+∞). Vậy F đồng biến trên khoảng (a;+∞) với a≥2, giá trị nhỏ nhất của a là 2.
a) SAI. Đạo hàm của f(x)=sin2x−2x là f′(x)=2cos2x−2.
b) ĐÚNG. f′(x)=2cos2x−2≤0∀x∈R và f′(x)=0⇔cos2x−1=0⇔x=kπ(k∈Z) do cos2x≤1∀x∈R nên hàm số nghịch biến trên tập xác định.
c) ĐÚNG. f′(x)+1=2cos2x−1=0⇔x=±6π+kπ(k∈Z) suy ra x=65π là nghiệm dương lớn nhất của phương trình f′(x)+1=0 trên khoảng (−π;π).
d) SAI. f′(x)+1=2cos2x−1 có nghiệm x=6π∈[0;6π], f(0)=0;f(6π)=sin3π−3π=23−3π. Do đó, giá trị nhỏ nhất của f(x) trên đoạn [0;6π] là −2π+3. a) Đạo hàm của f(x)=sin2x−2x là f′(x)=2cos2x−2. Khẳng định a) SAI. b) f′(x)=2cos2x−2≤0∀x∈R và f′(x)=0⇔cos2x−1=0⇔x=kπ(k∈Z) do cos2x≤1∀x∈R nên hàm số nghịch biến trên tập xác định. Khẳng định b) ĐÚNG. c) f′(x)+1=2cos2x−1=0⇔x=±6π+kπ(k∈Z) suy ra x=65π là nghiệm dương lớn nhất của phương trình f′(x)+1=0 trên khoảng (−π;π). Khẳng định c) ĐÚNG. d) f′(x)+1=2cos2x−1 có nghiệm x=6π∈[0;6π], f(0)=0;f(6π)=sin3π−3π=23−3π. Do đó, giá trị nhỏ nhất của f(x) trên đoạn [0;6π] là −2π+3. Khẳng định d) SAI.
Đề thi có nhiều câu hỏi chuyên đề Đơn điệu
Luyện tập trong bối cảnh đề thi thật hoặc tải bản in PDF chuẩn A4 kèm lời giải.