Xét tính đơn điệu của hàm số ôn thi THPTQG năm 2022 có lời giải chi tiết

CHƯƠNG I: KHẢO SÁT HÀM SỐ VÀ ỨNG DỤNG BÀI 1: SỰ ĐÔNG BIẾN NGHỊCH BIẾN CỦA HÀM SỐ I – LÝ THUYẾT 1. Các kiến thức cũ liên quan 1.1 Bảng đạo hàm các hàm số cơ bản 2. x '  1 1. c   0   3. x n  n.x n 1 n  ; n  1 4. u n  n.u n 1.u  n  ; n  1   5.    x   2 1x , x  0 6.  1  1 7.     2 , x  0 x  x  9.  u   2u u , u  0  1  u 8.     2 , u  0 u  u  k.x   k  10. k .u   k .u   11. cos x    sin x  12. cos u   u  sin u 13. sin x   cos x 14. sin u   u .cos u 1 cos2 x 1 17. cot x    2 sin x ax  b  ad  bc   19.  2  cx  d  cx  d   16. tan u   21. 23. 22. 24. u cos2 u u 18. cot u    2 sin u  15. tan x    a x 2  b x  c  a b  a b  x 2  2 a c  a c  x  b c  b c 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 1 20.  1 2   2 a2x  b2x  c2  2 a x b x c  2 2 2  1.2 Quy tắc tính đạo hàm Cho các hàm số u  u x ; v  v x  có đạo hàm tại điểm x thuộc khoảng xác định. Ta có: 1. u  v   u   v   2. u - v = u  - v  3. u.v   u v  v u  u  u v  v u  1      v   4.     2 v v2  v   v    1. u1  u2  ...  un   u1  u2  ...  un  Mở rộng:  2. u.v.w   u .v.w  u.v .w  u.v.w  Đạo hàm của hàm số hợp   Cho hàm số y  f u x   f u  với u  u x  . Khi đó: yx   yu  .ux  1.3 Quy tắc xét dấu : Bước 1. Bước 2. Bước 3. Để lập bảng xét dấu của một biểu thức P (x ) ta thực hiện theo các bước : Tìm nghiệm của biểu thức P (x ) , hoặc giá trị của x làm biểu thức P (x ) không xác định. Sắp xếp các giá trị của x tìm được theo thứ tự từ nhỏ đến lớn. Sử dụng máy tính tìm dấu của P (x ) trên từng khoảng của bảng xét dấu. 2. Định nghĩa: Cho hàm số y  f (x ) xác định trên K , với K là một khoảng, nửa khoảng hoặc một đoạn.  Hàm số y  f (x ) đồng biến (tăng) trên K nếu x 1, x 2  K , x 1  x 2  f x 1   f x 2  .  Hàm số y  f (x ) nghịch biến (giảm) trên K nếu x 1, x 2  K , x 1  x 2  f x 1   f x 2  . 3. Định lý: 3.1 Điều kiện cần để hàm số đơn điệu: Giả sử hàm số y  f (x ) có đạo hàm trên khoảng K .  Nếu hàm số đồng biến trên khoảng K thì f  x   0, x  K .  Nếu hàm số nghịch biến trên khoảng K thì f  x   0, x  K . 3.2 Điều kiện đủ để hàm số đơn điệu: Giả sử hàm số y  f (x ) có đạo hàm trên khoảng K .  Nếu f  x   0, x  K thì hàm số đồng biến trên khoảng K .  Nếu f  x   0, x  K thì hàm số nghịch biến trên khoảng K .  Nếu f  x   0, x  K thì hàm số không đổi trên khoảng K . Chú ý.  Nếu K là một đoạn hoặc nửa khoảng thì phải bổ sung giả thiết “ Hàm số y  f (x ) liên tục trên đoạn hoặc nửa khoảng đó”. Chẳng hạn: Nếu hàm số y  f (x ) liên tục trên đoạn a;b  và có đạo hàm     f  x   0, x  K trên khoảng a;b  thì hàm số đồng biến trên đoạn a ;b  .  Nếu f  x   0, x  K ( hoặc f  x   0, x  K ) và f  x   0 chỉ tại một số điểm hữu hạn của K thì hàm số đồng biến trên khoảng K ( hoặc nghịch biến trên khoảng K ). 4. Các câu hỏi trắc nghiệm lý thuyết : Câu 1. Câu 2. Cho hàm số f x  đồng biến trên tập số thực  , mệnh đề nào sau đây là đúng? A. Với mọi x 1  x 2    f x 1   f x 2  . B. Với mọi x 1, x 2    f x 1   f x 2  . C. Với mọi x 1, x 2    f x 1   f x 2  . D. Với mọi x 1  x 2    f x 1   f x 2  . Cho hàm số y  f x  có đạo hàm trên a ;b  . Phát biểu nào sau đây là đúng ? A. Hàm số y  f x  đồng biến trên a ;b  khi và chỉ khi f  x   0, x  a ;b  . B. Hàm số y  f x  đồng biến trên a;b  khi và chỉ khi f  x   0, x  a;b  . C. Hàm số y  f x  đồng biến trên a ;b  khi và chỉ khi f  x   0, x  a ;b  . D. Hàm số y  f x  đồng biến trên a;b  khi và chỉ khi f  x   0, x  a ;b  và f  x   0 tại hữu hạn giá trị x  a ;b  . Câu 3. Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Nếu f  x   0 x  a;b  thì hàm số y  f x  đồng biến trên a ;b . B. Nếu f  x   0 x  a;b  thì hàm số y  f x  đồng biến trên a;b . C. Hàm số y  f x  đồng biến trên a;b  khi và chỉ khi f  x   0 x  a;b . D. Hàm số y  f x  đồng biến trên a;b  khi và chỉ khi f  x   0 x  a;b  . Câu 4. Cho hàm số y  f (x ) có đạo hàm trên  và f '(x )  0 x  (0; ) . Biết f (1)  2 . Khẳng định nào dưới đây có thể xảy ra? A. f (2017)  f (2018) . B. f (1)  2 . C. f (2)  1 . D. f (2)  f (3)  4 . Câu 5. Cho hàm số f x  có f  x   0 x   và f  x   0 chỉ tại một số hữu hạn điểm thuộc  . Hỏi khẳng định nào sau đây là khẳng định đúng? A. Với mọi x1, x 2   và x1  x 2 , ta có B. Với mọi x1, x 2   và x1  x 2 , ta có f x1   f x 2  x1  x 2 f x 1   f x 2  x1  x 2 C. Với mọi x1, x 2, x 3   và x1  x 2  x 3 , ta có D. Với mọi x1, x 2, x 3   và x1  x 2  x 3 , ta có Câu 6.  0.  0. f x 1   f x 2  f x 2   f x 3  f x 1   f x 2  f x 2   f x 3   0.  0. Cho K là một khoảng và hàm số y  f x  có đạo hàm trên khoảng K . Khẳng định nào sau đây là khẳng định sai? A. Nếu f  x   0, x  K thì hàm số là hàm hằng trên K . B. Nếu f  x   0, x  K thì hàm số đồng biến trên K . C. Nếu f  x   0, x  K thì hàm số đồng biến trên K . D. Nếu  thì hàm số nghịch biến trên K . Câu 7. Cho hàm số f x  có tính chất f  x   0 x  0; 3 và f  x   0 x  1;2 . Hỏi khẳng định nào sau đây là khẳng định Đúng? A. Hàm số f x  đồng biến trên khoảng 0; 3 . B. Hàm số f x  đồng biến trên khoảng 0;1 . C. Hàm số f x  đồng biến trên khoảng 2; 3 . D. Hàm số f x  là hàm hằng (tức không đổi) trên khoảng 1;2 . Câu 8. Cho hàm số y  f x  xác định và có đạo hàm trên K. Khẳng định nào sau đây là sai? A. Nếu hàm số y  f x  đồng biến trên khoảng K thì f ' x   0, x  K. B. Nếu f ' x   0, x  K thì hàm số f x  đồng biến trên K. C. Nếu f ' x   0, x  K thì hàm số f x  đồng biến trên K. D. Nếu f ' x   0, x  K và f ' x   0 chỉ tại một số hữu hạn điểm thì hàm số đồng biến trên K. Câu 9. Cho hàm số f x  xác định trên a;b  , với x1, x 2 bất kỳ thuộc a ;b  . Khẳng định nào sau đây là đúng? A. Hàm số f x  đồng biến trên a;b  khi và chỉ khi x 1  x 2  f x 1   f x 2  . B. Hàm số f x  nghịch biến trên a;b  khi và chỉ khi x 1  x 2  f x 1   f x 2  . C. Hàm số f x  đồng biến trên a ;b  khi và chỉ khi x 1  x 2  f x 1   f x 2  . D. Hàm số f x  nghịch biến trên a ;b  khi và chỉ khi x 1  x 2  f x 1   f x 2 . Câu 10. Khẳng định nào sau đây là đúng? A. Hàm số f x  đồng biến trên a;b  khi và chỉ khi . f x 2   f x1  x1  x 2  0 với mọi x 1, x 2  a ;b  và x1  x 2 B. Hàm số f x  đồng biến trên a;b  khi và chỉ khi x 2  x 1  f x 1   f x 2  . C. Nếu hàm số f x  đồng biến trên a ;b  thì đồ thị của nó đi lên từ trái sang phải trên a;b  . D. Hàm số f x  đồng biến trên a;b  thì đồ thị của nó đi xuống từ trái sang phải trên a;b  . 1.D 2.D 3.B 4.B BẢNG ĐÁP ÁN 5.A 6.C 7.D 8.C 9.D 10.C Lời giải chi tiết Câu 1. Cho hàm số f x  đồng biến trên tập số thực  , mệnh đề nào sau đây là đúng? A. Với mọi x 1  x 2    f x 1   f x 2  . B. Với mọi x 1, x 2    f x 1   f x 2  . C. Với mọi x 1, x 2    f x 1   f x 2  . D. Với mọi x 1  x 2    f x 1   f x 2  . Lời giải Chọn D. Theo định nghĩa về tính đơn điệu của hàm số, ta chọn đáp án D. Câu 2. Cho hàm số y  f x  có đạo hàm trên a ;b  . Phát biểu nào sau đây là đúng ? A. Hàm số y  f x  đồng biến trên a;b  khi và chỉ khi f  x   0, x  a;b  . B. Hàm số y  f x  đồng biến trên a;b  khi và chỉ khi f  x   0, x  a ;b  . C. Hàm số y  f x  đồng biến trên a ;b  khi và chỉ khi f  x   0, x  a ;b  . D. Hàm số y  f x  đồng biến trên a;b  khi và chỉ khi f  x   0, x  a ;b  và f  x   0 tại hữu hạn giá trị x  a ;b  . Lời giải. Chọn D. Câu 3. Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Nếu f  x   0 x  a;b  thì hàm số y  f x  đồng biến trên a ;b . B. Nếu f  x   0 x  a;b  thì hàm số y  f x  đồng biến trên a ;b . C. Hàm số y  f x  đồng biến trên a;b  khi và chỉ khi f  x   0 x  a;b . D. Hàm số y  f x  đồng biến trên a;b  khi và chỉ khi f  x   0 x  a;b  . Lời giải Chọn B. Ta có hàm số y  f x  đồng biến trên a ;b  khi và chỉ khi f  x   0 x  a;b , trong đó f  x   0 tại hữu hạn điểm thuộc a ;b . Do đó phương án A, C, D sai. Câu 4. Cho hàm số y  f (x ) có đạo hàm trên  và f '(x )  0 x  (0; ) . Biết f (1)  2 . Khẳng định nào dưới đây có thể xảy ra? A. f (2017)  f (2018) . B. f (1)  2 . C. f (2)  1 . D. f (2)  f (3)  4 . Lời giải Chọn B Ta có f (x ) đồng biến trên (0; ) nên: f (2)  f (3)  2 f (1)  4; f (2)  f (1)  2; f (2018)  f (2017) . Khẳng định có thể xảy ra là f (1)  2 . Câu 5. Cho hàm số f x  có f  x   0 x   và f  x   0 chỉ tại một số hữu hạn điểm thuộc  . Hỏi khẳng định nào sau đây là khẳng định đúng? A. Với mọi x1, x 2   và x1  x 2 , ta có B. Với mọi x1, x 2   và x1  x 2 , ta có f x1   f x 2  x1  x 2 f x 1   f x 2  x1  x 2 C. Với mọi x1, x 2, x 3   và x1  x 2  x 3 , ta có D. Với mọi x1, x 2, x 3   và x1  x 2  x 3 , ta có  0.  0. f x 1   f x 2  f x 2   f x 3  f x 1   f x 2  f x 2   f x 3   0.  0. Lời giải Chọn A. Cho hàm số f x  có f  x   0 x   và f  x   0 chỉ tại một số hữu hạn điểm thuộc  . Theo điều kiện đủ thì hàm số nghịch biến do đó A. Đúng theo định nghĩa hàm số nghịch biến. B. Sai theo định nghĩa thì khẳng định B là hàm số ngịch biến. C. Sai vì không có cơ sở để so sánh được f x 1   f x 2  và f x 2   f x 3  . D. Sai vì không có cơ sở để so sánh được f x 1   f x 2  và f x 2   f x 3  . Câu 6. Cho K là một khoảng và hàm số y  f x  có đạo hàm trên khoảng K . Khẳng định nào sau đây là khẳng định sai? A. Nếu f  x   0, x  K thì hàm số là hàm hằng trên K . B. Nếu f  x   0, x  K thì hàm số đồng biến trên K . C. Nếu f  x   0, x  K thì hàm số đồng biến trên K . D. Nếu  thì hàm số nghịch biến trên K . Lời giải Chọn C. Vì f  x   0, x  K thì có thể f  x   0, x  K . Khi đó f x  là hàm hằng. Các khẳng định còn lại đúng theo định lý. Câu 7. Cho hàm số f x  có tính chất f  x   0 x  0; 3 và f  x   0 x  1;2 . Hỏi khẳng định nào sau đây là khẳng định Đúng? A. Hàm số f x  đồng biến trên khoảng 0; 3 . B. Hàm số f x  đồng biến trên khoảng 0;1 . C. Hàm số f x  đồng biến trên khoảng 2; 3 . D. Hàm số f x  là hàm hằng (tức không đổi) trên khoảng 1;2 . Lời giải Chọn D. A. SAI do hàm số f x  là hàm hằng (tức không đổi) trên khoảng 1;2 . B. SAI do hàm số f x  có thể là hàm hằng (tức không đổi) trên khoảng x  m . C. SAI do hàm số f x  có thể là hàm hằng (tức không đổi) trên khoảng 2; 3 . D. Đúng do f  x   0 x  1;2 nên hàm số f x  là hàm hằng (tức không đổi) trên khoảng 1;2 . Câu 8. Cho hàm số y  f x  xác định và có đạo hàm trên K. Khẳng định nào sau đây là sai? A. Nếu hàm số y  f x  đồng biến trên khoảng K thì f ' x   0, x  K. B. Nếu f ' x   0, x  K thì hàm số f x  đồng biến trên K. C. Nếu f ' x   0, x  K thì hàm số f x  đồng biến trên K. D. Nếu f ' x   0, x  K và f ' x   0 chỉ tại một số hữu hạn điểm thì hàm số đồng biến trên K. Lời giải. Chọn C. Câu 9. Cho hàm số f x  xác định trên a;b  , với x1, x 2 bất kỳ thuộc a;b  . Khẳng định nào sau đây là đúng? A. Hàm số f x  đồng biến trên a;b  khi và chỉ khi x 1  x 2  f x 1   f x 2  . B. Hàm số f x  nghịch biến trên a ;b  khi và chỉ khi x 1  x 2  f x 1   f x 2  . C. Hàm số f x  đồng biến trên a ;b  khi và chỉ khi x 1  x 2  f x 1   f x 2  . D. Hàm số f x  nghịch biến trên a ;b  khi và chỉ khi x 1  x 2  f x 1   f x 2 . Lời giải. Chọn D. A sai. Sửa lại cho đúng là '' x 1  x 2  f x 1   f x 2  '' . B sai: Sửa lại cho đúng là '' x 1  x 2  f x 1   f x 2  '' . C sai: Sửa lại cho đúng là '' x 1  x 2  f x 1   f x 2  '' . D đúng (theo định nghĩa). Câu 10. Khẳng định nào sau đây là đúng? A. Hàm số f x  đồng biến trên a;b  khi và chỉ khi f x 2   f x1  x1  x 2  0 với mọi x 1, x 2  a;b  và x1  x 2 . B. Hàm số f x  đồng biến trên a;b  khi và chỉ khi x 2  x 1  f x 1   f x 2  . C. Nếu hàm số f x  đồng biến trên a ;b  thì đồ thị của nó đi lên từ trái sang phải trên a;b  . D. Hàm số f x  đồng biến trên a ;b  thì đồ thị của nó đi xuống từ trái sang phải trên a ;b  . Lời giải. Chọn C. A sai: Sửa lại cho đúng là '' f x 2   f x1  x 2  x1  0 '' . B sai: Sửa lại cho đúng là '' x 2  x 1  f x 2   f x 1  '' . C đúng (theo dáng điệu của đồ thị hàm đồng biến). D sai (đối nghĩa với đáp án C). II – DẠNG TOÁN 1. Dạng 1: Xét tính đơn điệu của hàm số a) Phương pháp giải Phương pháp tự luận thuần túy . Xét tính đơn điệu của hàm số y  f ( x ) trên tập xác định Bước 1: Tìm tập xác định D. Bước 2 : Tính đạo hàm y   f ( x ) . Bước 3 : Tìm nghiệm của f ( x ) hoặc những giá trị x làm cho f ( x ) không xác định. Bước 4 : Lập bảng biến thiên. Bước 5 : Kết luận. Phương pháp sử dụng MTCT Cách 1 : Sử dụng chức năng lập bảng giá trị MODE 7 của máy tính Casio . Quan sát bảng kết quả nhận được , khoảng nào làm cho hàm số luôn tăng thì là khoảng đồng biến, khoảng nào làm cho hàm số luôn giảm là khoảng ngịch biến. Cách 2 : Tính đạo hàm, thiết lập bất phương trình đạo hàm. Sử dụng tính năng giải bất phương trình INEQ của máy tính Casio (đôi với bất phương trình bậc hai, bậc ba) Trắc nghiệm (Cách nhận xét bài toán, mẹo mực để loại trừ) Ví dụ điển hình Ví dụ 1. Hỏi hàm số y  2 x  1 đồng biến trên khoảng nào ? 4  1    1  C.   ;     2  B.  0;    A.   ;   2 D.   ;0 Lời giải Chọn B  Giải theo tự luận  Tính đạo hàm y '  8 x3  y'  0  x  0  Bảng biến thiên x y' –∞ 0 – 0 +∞ +∞ + +∞ y 1  Vậy hàm số đồng biến trên khoảng  0;    Giải theo Casio (cách 1: sử dụng chức năng MODE 7)  Để kiểm tra đáp án A ta sử dụng chức năng lập bảng giá trị MODE 7 với thiết lập 1 4 F(x) = 2 x  1 Start 10 End  Step 0.5 2  Ta thấy ngay khi x càng tăng thì f  x  càng giảm  Đáp án A sai Tương tự như vậy, để kiểm tra đáp án B ta cũng sử dụng chức năng MODE 7 với thiết lập 4 F(x) = 2 x  1 Start 0 End 9 Step 0.5 Ta thấy khi x càng tăng thì tương ứng f  x  càng tăng  Đáp án B đúng  Giải theo Casio (cách 2 : sử dụng chức năng tính đạo hàm    d (.) ) dx  1  1  Kiểm tra khoảng   ;   ta tính f '    0.1 2  2   1 Đạo hàm ra âm (hàm số nghịch biến)  Giá trị   0.1 vi phạm  Đáp án A sai 2 Kiểm tra khoảng   ; 0  ta tính f '  0  0.1 Điểm 0  0.1 vi phạm  Đáp án D sai và C cũng sai  Đáp án chính xác là B 1331  Chính xác Xác minh thêm 1 lần nữa xem B đúng không . Ta tính f ' 1  0.1  125  Giải theo Casio (cách 3 : sử dụng chức năng MODE 5 INEQ)  Hàm số bậc 4 khi đạo hàm sẽ ra bậc 3. Ta nhẩm các hệ số này trong đầu. Sử dụng máy tính Casio để giải bất phương trình bậc 3 Rõ ràng x  0  Phân tích các sai lầm dễ mắc phải của học sinh Khi sử dụng Casio ta phải để ý : Hàm số đồng biến trên khoảng  a; b  thì sẽ luôn tăng khi x tăng. Nếu lúc tăng lúc giảm thì không đúng . Ví dụ 2. Tìm khoảng đồng biến của hàm số: y   x 4  4 x 2  3 . A. (0; ) B. (;0) C. (;  2) và (0; 2) D. ( 2;  ) Lời giải Chọn C  Giải theo tự luận Hàm số đã cho xác định trên D   . Tính y  4 x3  8x . x  0 4 x  0 x  0  2  Cho y  0  4 x3  8 x  0  4 x( x 2  2)  0   2 .  x  2  0  x  2  x   2 Bảng biến thiên : x  y' y +  2 0 – 1  0 0 + 2 0 1  – –3     Dựa vào bảng biến thiên, hàm số đồng biến trên: ;  2 và 0; 2   Giải theo Casio (cách 1: sử dụng chức năng MODE 7)  Giải theo Casio (cách 2 : sử dụng chức năng tính đạo hàm d (.) ) dx  Giải theo Casio (cách 3 : sử dụng chức năng MODE 5 INEQ)  Phân tích các sai lầm dễ mắc phải của học sinh Ví dụ 3. Tìm khoảng nghịch biến của hàm số: y  x 4  6 x 2  8 x  1. A. (1; ) B. (; 2) C. (;1) D. (2; ) Lời giải Chọn B  Giải theo tự luận Hàm số đã cho xác định trên D   .  x  2 2 2 Tính y  4 x3  12 x  8  0  4  x  1  x  2  . Cho y  0  4  x  1  x  2   0   x 1 Bảng biến thiên : x 2 1      0 0 y' y   4 23 Dựa vào bảng biến thiên, hàm số nghịch biến trên  ; 2   Giải theo Casio (cách 1: sử dụng chức năng MODE 7)  Giải theo Casio (cách 2 : sử dụng chức năng tính đạo hàm d (.) ) dx  Giải theo Casio (cách 3 : sử dụng chức năng MODE 5 INEQ)  Phân tích các sai lầm dễ mắc phải của học sinh Ví dụ 4. Tìm khoảng đồng biến của hàm số: y  x 4  4 x  6 . A. (1; ) B. (;0) C. (2; ) Lời giải Chọn A  Giải theo tự luận Tập xác định: D   . Tính: y  4 x3  4 . Cho y  0  4 x3  4  0  x  1 . Bảng biến thiên: D. (; 1) x y y   1 0  +   3 Dựa vào bảng biến thiên, hàm số đồng biến trên  1;   .  Giải theo Casio (cách 1: sử dụng chức năng MODE 7)  Giải theo Casio (cách 2 : sử dụng chức năng tính đạo hàm d (.) ) dx  Giải theo Casio (cách 3 : sử dụng chức năng MODE 5 INEQ)  Phân tích các sai lầm dễ mắc phải của học sinh Ví dụ 5. Tìm khoảng đồng biến của hàm số: y   x3  6 x 2  9 x  4 . A. (0;3) B. (1;3) C. (;0) D. (2; ) Lời giải Chọn B  Giải theo tự luận Hàm số đã cho xác định trên D   . x  1 Tính y  3x2  12 x  9 . Cho y  0  3 x 2  12 x  9  0   . x  3 Bảng biến thiên: x 1 3  0 0 y    4  y 0 Dựa vào bảng biến thiên,hàm số đồng biến trên 1;3 .    Giải theo Casio (cách 1: sử dụng chức năng MODE 7)  Giải theo Casio (cách 2 : sử dụng chức năng tính đạo hàm d (.) ) dx  Giải theo Casio (cách 3 : sử dụng chức năng MODE 5 INEQ)  Phân tích các sai lầm dễ mắc phải của học sinh Ví dụ 6. Cho hàm số: y  f ( x)  x3  3x 2  3x  2 . Hãy chọn câu đúng : A. Hàm số f ( x) nghịch biến trên  B. Hàm số f ( x) đồng biến trên  C. Hàm số f ( x) không đổi trên  D. Hàm số f ( x) nghịch biến trên (; 1) Lời giải Chọn B  Giải theo tự luận Hàm số đã cho xác định trên D   . Tìm y  3x2  6 x  3 . Cho y  0  3x2  6x  3  0  x  1 . Bảng biến thiên: x y  + 1 0  +  y 1  Dựa vào bảng biến thiên, hàm số đồng biến trên D   .  Giải theo Casio (cách 1: sử dụng chức năng MODE 7)  Giải theo Casio (cách 2 : sử dụng chức năng tính đạo hàm d (.) ) dx  Giải theo Casio (cách 3 : sử dụng chức năng MODE 5 INEQ)  Phân tích các sai lầm dễ mắc phải của học sinh Ví dụ 7. Tìm khoảng đồng biến của hàm số: y  x 2  2 x . A. (0; ) B. (2; ) C. (;0) D. (0;2) Lời giải Chọn B  Giải theo tự luận x  0 Hàm số đã cho xác định khi: x 2  2 x  0    Tập xác định: D   ;0   2;   . x  2 x 1 , x   ;0    2;   . Hàm số không có đạo hàm tại: x  0; x  2 . Ta có: y  x2  2 x x 1 Cho y  0  x2  2x  0  x 1  0  x  1 . Bảng biến thiên: x y 1 0    2 0    y Dựa vào bảng biến thiên, hàm số đồng biến trên  2;  .  Giải theo Casio (cách 1: sử dụng chức năng MODE 7)  Giải theo Casio (cách 2 : sử dụng chức năng tính đạo hàm d (.) ) dx  Giải theo Casio (cách 3 : sử dụng chức năng MODE 5 INEQ)  Phân tích các sai lầm dễ mắc phải của học sinh 3x  1 Ví dụ 8. Tìm khoảng đồng biến của hàm số: y  . 1 x A. (0; ) B. (;2) C. (;1) và (1; ) D. (; ) Lời giải Chọn C  Giải theo tự luận Hàm số xác định và liên tục trên D   \ 1 . Tìm y  3.1   1 .1 (1  x) 2  4  0; x  1 . (1  x )2 Bảng biến thiên: x y 1     3  y 3  Hàm số đã cho đồng biến trên các khoảng  ;1 và 1;  .  Giải theo Casio (cách 1: sử dụng chức năng MODE 7)  Giải theo Casio (cách 2 : sử dụng chức năng tính đạo hàm d (.) ) dx  Giải theo Casio (cách 3 : sử dụng chức năng MODE 5 INEQ)  Phân tích các sai lầm dễ mắc phải của học sinh 3  2x Ví dụ 9. Tìm khoảng nghịch biến của hàm số: y  . x7 A. (;7) B. (; ) C. (; 7) và (7; ) D. (10; ) Lời giải Chọn C  Giải theo tự luận Hàm số đã cho xác định và liên tục trên: D   \ 7 . Tính y    2  .7  1.3  17 2 2  x  7  x  7 Bảng biến thiên: x  y 2 y  0, x  D   \ 7 . 7     2  Hàm số đã cho luôn nghịch biến trên:  ; 7  và  7;   .  Giải theo Casio (cách 1: sử dụng chức năng MODE 7)  Giải theo Casio (cách 2 : sử dụng chức năng tính đạo hàm d (.) ) dx  Giải theo Casio (cách 3 : sử dụng chức năng MODE 5 INEQ)  Phân tích các sai lầm dễ mắc phải của học sinh  x2  2x 1 Ví dụ 10. Tìm khoảng nghịch biến của hàm số: y  . x2 A. (; 5) và (1; ) B. (5; 2) C. (; 2) và (2; ) D. (2;1) Lời giải Chọn A  Giải theo tự luận Hàm số đã cho xác định trên: D   \ 2 . Ta có: y    x2  4 x  5  x  2 Cho y '  0  2 , x  D .  x2  4x  5  x  2 2  x  5 .  0   x2  4 x  5  0   x  1 Bảng biến thiên x y 5   0 2  1  0    0  y 12   Dựa vào bảng biến thiên, hàm số nghịch biến trên:  ; 5 và 1;   Giải theo Casio (cách 1: sử dụng chức năng MODE 7) d (.) ) dx  Giải theo Casio (cách 2 : sử dụng chức năng tính đạo hàm  Giải theo Casio (cách 3 : sử dụng chức năng MODE 5 INEQ)  Phân tích các sai lầm dễ mắc phải của học sinh x2 Ví dụ 11. Tìm khoảng đồng biến của hàm số: y  . 2 x  x3 8 5 A. (1; ) 8 5 B. ( ; ) D. (;2) C. ( ; ) Lời giải Chọn C  Giải theo tự luận Hàm số đã cho xác định khi: x 2  x  3  0 đúng x   . Hàm số đã cho xác định trên D   Ta có: y  x 2  x  3   2 x  1 x  2   2 x2  x  3 5 x  8 2 x2  x  3 . 5 x  8 8  0  5 x  8  0  x  . 5 2 x2  x  3 Bảng biến thiên: 8  x 5 Cho y  0  y    0 y 8  Hàm số đã cho đồng biến trên  ;  . 5   Giải theo Casio (cách 1: sử dụng chức năng MODE 7)  Giải theo Casio (cách 2 : sử dụng chức năng tính đạo hàm d (.) ) dx  Giải theo Casio (cách 3 : sử dụng chức năng MODE 5 INEQ)  Phân tích các sai lầm dễ mắc phải của học sinh Ví dụ 12. Tìm khoảng đồng biến của hàm số: y   4  3x  6 x 2  1 . 1 2 A. (; ) 1 1 6 2 C. ( ; ) Lời giải 1 6 1 2 B. (; ) và ( ; ) 1 6 D. ( ;  ) Chọn C  Giải theo tự luận Hàm số đã cho xác định trên D   . Ta có: y  3 6 x 2  1  Cho y  0  6 x  4  3x  6x2  1 36 x 2  24 x  3 6x2  1  36 x 2  24 x  3 6 x2  1 . 1  x  2.  0  36 x 2  24 x  3  0   1 x   6 Bảng biến thiên 1 6 0  x y  1 2 0    y 1  1  Dựa vào bảng biến thiên, hàm số đã cho đồng biến trên  ;  và  ;   6  6   Giải theo Casio (cách 1: sử dụng chức năng MODE 7)  Giải theo Casio (cách 2 : sử dụng chức năng tính đạo hàm d (.) ) dx  Giải theo Casio (cách 3 : sử dụng chức năng MODE 5 INEQ)  Phân tích các sai lầm dễ mắc phải của học sinh Ví dụ 13. Cho hàm số: y  f ( x)  x  sin x , x   0;   . Hãy chọn câu đúng A. Hàm số f ( x) đồng biến trên (0; ) B. Hàm số f ( x) nghịch biến trên (0; ) C. Hàm số f ( x) không đổi trên (0; ) D. Hàm số f ( x) nghịch biến trên (0; Lời giải Chọn A  Giải theo tự luận Hàm số đã cho xác định trên đoạn  0;  . Ta có: y   1  cos x .  x   0;    x   0;    x   0;   Trên đoạn  0;  : y  0      x 0. 1  cos x  0 cos x  1  x  k 2 ,  k    Bảng biến thiên x y 0 0   y Dựa vào bảng biến thiên, hàm số đã cho đồng biến trên (0; )  Giải theo Casio (cách 1: sử dụng chức năng MODE 7)  Giải theo Casio (cách 2 : sử dụng chức năng tính đạo hàm d (.) ) dx  2 )  Giải theo Casio (cách 3 : sử dụng chức năng MODE 5 INEQ)  Phân tích các sai lầm dễ mắc phải của học sinh Ví dụ 14. Tìm các khoảng đồng biến của hàm số: y  2sin x  cos 2 x , x   0;   A. (0;  2 C. ( ; ) B. (   5 ) và ( ; ) 6 2 6  2 ; ) D. (0; ) Lời giải Chọn C  Giải theo tự luận Hàm số đã cho xác định trên đoạn  0;  . Ta có: y  2cos x  2sin 2 x  2cos x  4cos x.sin x  2 cos x 1  2sin x  , x   0;   . x    x   0;   2    cos x  0   Trên đoạn  0;   : y  0   .  x 6   1   x  5  sin x  2 6  Bảng biến thiên   0 6 2 x   0 0 y' 5   6 0  y  Dựa vào bảng biến thiên, hàm số đồng biến trên 0; 6  và  2 ; 5 6   Giải theo Casio (cách 1: sử dụng chức năng MODE 7)  Giải theo Casio (cách 2 : sử dụng chức năng tính đạo hàm d (.) ) dx  Giải theo Casio (cách 3 : sử dụng chức năng MODE 5 INEQ)  Phân tích các sai lầm dễ mắc phải của học sinh Ví dụ 15. Tìm các khoảng nghịch biến của hàm số: y  sin 2 x  cos x , x   0;   . A. (0;  3 ) B. (  3 ; ) C. (0; ) D. ( Lời giải Chọn B  Giải theo tự luận Hàm số đã cho xác định trên đoạn  0;  . Ta có: y  2sin x.cos x  sin x  sin x  2cos x  1 , x   0;   .  x   0;     x   0;      sin x  0  x  . Trên đoạn  0;   : y  0   3 sin x  2 cos x  1  0  cos x  1  2   Bảng biến thiên  6 ; ) x  0 y   3 0  y   Dựa vào bảng biến thiên, hàm số nghịch biến trên:  ;  . 3  Giải theo Casio (cách 1: sử dụng chức năng MODE 7)  Giải theo Casio (cách 2 : sử dụng chức năng tính đạo hàm d (.) ) dx  Giải theo Casio (cách 3 : sử dụng chức năng MODE 5 INEQ)  Phân tích các sai lầm dễ mắc phải của học sinh Ví dụ 16. Tìm các khoảng đồng biến của hàm số: y  x 2  2 x  3 . A. (1;1) và (3; ) B. (; 1) và (1;3) C. (0; ) D. (1;  ) Lời giải Chọn A  Giải theo tự luận  x 2  2 x  3 khi x   ; 1   3;   Ta có: y  x 2  2 x  3   2 .   x  2 x  3 khi x   1;3 TXĐ: D   . 2 x  2 khi x   ; 1   3;   Tìm y   .  2 x  2 khi x   1;3 Hàm số không có đạo hàm tại x   1 và x  3 . Ta lại có: Trên khoảng  1;3 : y   0  x  1 . Trên khoảng  ; 1 : y  0 . Trên khoảng  3; : . y  0 Bảng biến thiên: x y 1  – + 1 0 3 –  + y Dựa vào bảng biến thiên, hàm số đồng biến trong các khoảng  1;1 và  3; . b) Bài tập vận dụng có chia mức độ MỨC ĐỘ NHẬN BIẾT Câu 1. Khoảng đồng biến của hàm số y  x 3  3x  4 là A. 0;1 . Câu 2.  B. 0;2 . D. 1;1 . Hàm số y  x 3  3x 2  9x  4 đồng biến trên những khoảng nào sau đây?  A. 3; 1 . Câu 3. C. ; 1 và 1; .   B. 3;   .   C. ; 1 .   D. 1; 2 . Cho hàm số y  2x 3  6x 2  6x  2017 . Mệnh đề nào dưới đây sai? A. Hàm số đã cho đồng biến trên  . B. Hàm số đã cho nghịch biến trên  . C. Trên khoảng ; 2 hàm số đã cho đồng biến. D. Trên khoảng 2; hàm số đã cho đồng biến. Câu 4. Hàm số y  x 3  3x 2  9x  4 nghịch biến trên: A. 3;  . Câu 5. B. ;1 . C. 3;1 . D. ; 3 ; 1; . Cho hàm số y  x 3  3x 2  4 . Mệnh đề nào dưới đây đúng? A. Hàm số nghịch biến trên khoảng 2; 0 . B. Hàm số đồng biến trên khoảng 0; . C. Hàm số đồng biến trên khoảng ; 2 . D. Hàm số đồngbiến trên khoảng 2; 0 . Câu 6. Khoảng đồng biến của hàm số y  x 3  3x 2  9x  4 là A. ; 3 . Câu 7. B. 3;1 . C. 3; . D. 1; 3 . Cho hàm số y  x 4  8x 2  4 . Các khoảng đồng biến của hàm số là A. 2; 0 và 2; . B. 2; 0 và 0;2 . C. ; 2 và 0;2 . D. ; 2 và 2; . Câu 8.  Hàm số y  x 3  3x 2  9x  4 đồng biến trên những khoảng nào sau đây?  A. 3; 1 . Câu 9.   B. 3;   .   C. ; 1 .   D. 1; 2 . Cho hàm số y  f x   2x 3  3x 2  12x  5 . Mệnh đề nào sau đây sai? A. f x  đồng biến trên khoảng 0;2 . B. f x  đồng biến trên khoảng 1;1 . C. f x  nghịch biến trên khoảng 1; . D. f x  nghịch biến trên khoảng ; 3 . 1 Câu 10. Cho hàm số y   x 3  2x 2  3x  1 . Tìm mệnh đề đúng: 3 A. Hàm số đồng biến trên khoảng 3;  . B. Hàm số nghịch biến trên khoảng ;1 . C. Hàm số đồng biến trên khoảng ;1 . D. Hàm số nghịch biến trên khoảng 1; 3 . Câu 11. Hàm số y  1 4 x  3x 2  5 đồng biến trong khoảng nào sau đây? 2 A. 0; . B. ; 0 . C. ; 3 . D. 1;5 . Câu 12. Hàm số y  x 4  4x 2  1 nghịch biến trên mỗi khoảng nào sau đây?  C.   2; 0;   A.  2; 2 .  B.  3; 0 ;   2;  . D. ( 2; ) . 2;  Câu 13. Hàm số y  x 4  8x 2  6 đồng biến trên khoảng nào dưới đây? A. (2;2). B. (; 2) và (0;2). C. (; 2) và (2; ). D. (2; 0) và (2; ). Câu 14. Hàm số y  x 4  2x 2  1 đồng biến trên khoảng nào trong các khoảng sau? A. 4; 3 . Câu 15. Cho hàm số y    B. 1; 0 .  x 2 . Xét các mệnh đề sau. x 1     1) Hàm số đã cho đồng biến trên ; 1  1;   . 2) Hàm số đã cho đồng biến trên  \ 1 . 3) Hàm số đã cho đồng biến trên từng khoảng xác định.     4) Hàm số đã cho đồng biến trên các khoảng ;  1 và 1;   . Số mệnh đề đúng là A. 3. Câu 16. Cho hàm số y  B. 2. C. 1. D. 4. 2x . Mệnh đề nào đưới đây là đúng? x A. Hàm số nghịch biến trên tập xác định. B. Hàm số nghịch biến trên hai khoảng ; 0 và 0; . C. Hàm số đồng biến trên ; 0  0; . D. Hàm số đồng biến trên hai khoảng ; 0 và 0; . Câu 17. Cho hàm số y   D.  ; 1 . C. 0;1 . x 3 . Khẳng định nào sau đây là khẳng định đúng: x 2 A. Hàm số đồng biến trên  . B. Hàm số đồng biến trên khoảng ; 2  2;  . C. Hàm số nghịch biến trên  \ 2 . D. Hàm số nghịch biến trên mỗi khoảng ; 2 và 2;  . Câu 18. Cho hàm số y  x  2 . Khẳng định nào sau đây đúng? x 1 A. Hàm số đồng biến trên mỗi khoảng ;1 và 1; . B. Hàm số nghịch biến trên mỗi khoảng ;1 và 1; . C. Hàm số đồng biến trên  \ 1 . D. Hàm số đồng biến với mọi x  1. x  2 . Khẳng định nào dưới đây là khẳng định đúng. x 1 Câu 19. Cho hàm số y  A. Hàm số đồng biến trên mỗi (từng) khoảng ;1 và 1; . B. Hàm số nghịch biến trên mỗi (từng) khoảng ;1 và 1; . C. Hàm số nghịch biến trên \ 1 . D. Hàm số nghịch biến với mọi x  1 . Câu 20. Xét tính đơn điệu của hàm số y  2x  1 . x 1 A. Hàm số đồng biến trên các khoảng ;1  1; . B. Hàm số nghịch biến trên các khoảng ;1 và 1; . C. Hàm số nghịch biến trên tập xác định D   \ 1 . D. Hàm số nghịch biến trên khoảng ; . Câu 21. Cho hàm số y  x  2 . Khẳng định nào sau đây đúng? x 1 A. Hàm số đồng biến trên mỗi khoảng ;1 và 1; . B. Hàm số nghịch biến trên mỗi khoảng ;1 và 1; . C. Hàm số đồng biến trên  \ 1 . D. Hàm số đồng biến với mọi x  1. MỨC ĐỘ THÔNG HIỂU Câu 22. Hàm số y  2x  x 2 nghịch biến trên khoảng nào. A. 0;1 . Câu 23. Hàm số y  B. ;1 . 2x  3 x2 1 C. 1;2 . D. 1; . nghịch biến trên khoảng nào trong các khoảng dưới đây?  3 3  A. ; 1 và 1;  . B.  ;  .   2  2  3 C. 1;  .  2  D. ; 1 . Câu 24. Cho các hàm số y  x 5  x 3  2x ; y  x 3  1; y  x 3  x  4 sin x . Trong các hàm số trên có bao nhiêu hàm số đồng biến trên tập xác định của chúng. A. 0. B. 2. C. 1. D. 3. Câu 25. Hình vẽ dưới đây là đồ thị hàm số y  ax  b ac  0, ad  cb  0 . cx  d   Mệnh đề nào dưới đây đúng? A. ad  0 và bd  0 . B. ad  0 và ab  0 . C. bd  0 và ab  0 . D. ad  0 và ab  0 . Câu 26. Biết rằng bảng biến thiên sau là bảng biến thiên của một hàm số trong các hàm số được liệt kê ở các phương án A, B, C, D dưới đây. Hỏi hàm số đó là hàm số nào? x y' –∞ 2 +∞ – – 1 +∞ y –∞ A. y  x 1 . x2 B. y  2x 1 . x2 1 C. y  2x  5 . x2 D. y  x3 . x2 Câu 27. Bảng biến thiên ở hình dưới là của một trong bốn hàm số được liệt kê dưới đây. Hãy tìm hàm số đó. A. y  2x  3 . x 1 B. y  2x  3 . x 1 C. y  2x  3 . x 1 D. y  x  1 . x 2 Câu 28. Hàm số nào sau đây luôn nghịch biến trên từng khoảng xác định của nó? A. y  x  8 . x 3 B. y  3x  1 . x 1 C. y   x  1 . x 3 D. y  3x  2 . 5x  7  Câu 29. Hàm số nào sau đây đồng biến trên ;   ? A. y  x 4  x 2  2 B. y  x 3  x  2 C. y  x 2  x  1 D. y  x 3  x  1 Câu 30. Hàm số nào dưới đây đồng biến trên tập  ? A. y  x 2  1 . B. y  2 x  1. C. y  2 x  1. D. y   x 2  1 . Câu 31. Hàm số nào sau đây đồng biến trên  ? A. y  x 1 . x 2 B. y  x 3  4x 2  3x – 1 .