Nguyễn Phú Khánh – ðà Lạt http://www.toanthpt.net
GIÁ TRỊ LỚN NHẤT VÀ NHỎ NHẤT CỦA HÀM SỐ
TÓM TẮT LÝ THUYẾT
• Hàm số ( ) f x xác ñịnh và có liên tục trên ñoạn ; a b thì ( ) ' f x xác ñịnh trên khoảng ( ) ; a b .
• Hàm số ( ) f x xác ñịnh và có liên tục trên nửa ñoạn ) ( ; ; a b hay a b thì ( ) ' f x xác ñịnh trên
khoảng ( ) ; a b .
• Hàm số có thể không ñạt giá trị lớn nhất hoặc nhỏ nhất trên một tập hợp số thực cho trước . ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) { } 1 2 ; ; max max , , ... , i x a b x a b f x f a f x f x f x f b ∈ ∈ • =
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) { } 1 2 ; ; min min , , ... , i x a b x a b f x f a f x f x f x f b ∈ ∈ • =
( ) ( )
( )
0 0
, max , x D
x D f x M M f x x D f x M ∈
∀∈ ≤ • = ⇔∃ ∈ =
( ) ( )
( )
0 0
, min , x D
x D f x m m f x x D f x m ∈
∀∈ ≥ • = ⇔∃ ∈ =
Ví dụ 1: Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của các hàm số:
( )
4 4 ) sin cos a f x x x = + ( )
2 ) 4 b f x x x = + −
Giải :
( )
4 4 ) sin cos a f x x x = +
Hàm số ñã cho xác ñịnh trên ℝ. Ta có
( ) ( )
2 2 4 4 2 2 2 2 2 1 1 sin cos sin cos 2sin .cos 1 2 2. sin .cos 1 sin 2 2 2 f x x x x x x x x x x = + = + − = − = −
Với mọi x ∈ℝ, ta có
( ) 2 2 2 1 1 1 1 1 0 sin 2 1 0 sin 2 1 1 sin 2 1 2 2 2 2 2 x x x hay f x ≤ ≤ ⇒ ≥− ≥− ⇒ ≥ − ≥ ≤ ≤
( )
( )
( )
( )
1 1 min min s in2 1 2 4 2 2 max 1 s in2 0 max 1 2
f x khi x k f x khi x hay f x khi x f x khi x k
π π
π
= = + = = ⇒ = = = =
( )
2 ) 4 b f x x x = + −
Hàm số ñã cho xác ñịnh trên ñoạn 2;2 − .
Ta có ( ) ( )
2
2 2 4 ' 1 , 2;2 4 4
x x x f x x x x
− − = − = ∈− − −
( ) ( ) ( )
2 2
2 2 2 0 2 0 2 4 0 4 ' 0 2 4 2 2;2 2;2
x x x x x x f x x x x x x x
< < < < − − = − = = ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ = − = = ∈− ∈−
ThuVienDeThi.com
Nguyễn Phú Khánh – ðà Lạt http://www.toanthpt.net
Bảng biến thiên của ( ) f x trên ñoạn 2;2 −
x 2 − 2 2 ( ) ' f x − 0 +
( ) f x 2 − 2
2 2
Từ bảng biến thiên , ta ñược ( ) ( ) 2;2 2;2 max 2 2 2 min 2 2 x x f x khi x f x khi x ∈− ∈− = = = − = −
Ví dụ 2: Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của các hàm số:
( )
4 2 ) sin cos 2 a f x x x = + + ( ) ) sin2 b f x x x = − trên ñoạn ; 2 π π −
Giải :
( )
4 2 4 2 ) sin cos 2 sin sin 3 a f x x x x x = + + = − +
Hàm số ñã cho xác ñịnh trên ℝ. ðặt 2 sin ,0 1 t x t = ≤ ≤
Xét hàm số ( ) ( ) ( ) ( ) 2 1 3, 0;1 ' 2 1, 0;1 ' 0 2 f t t t t f t t t f t t = − + ∈ = − ∈ = ⇔ =
( ) ( ) 1 11 0 1 3 , 2 4 f f f = = =
( ) ( ) 0;1
11 3 min min 2 4 4 t f x f t ∈ = = = ( ) ( ) 0;1 ax max 3 t m f x f t ∈ = =
( ) ) sin2 b f x x x = − trên ñoạn ; 2 π π −
Hàm số ñã cho xác ñịnh trên ñoạn ; 2 π π −
Ta có : ( ) ( ) 5 ' 1 2cos2 , ' 0 , , 2 6 6 6 f x x x f x x π π π π π = − − < < ⇒ = ⇔ = −
( ) 3 3 5 5 3 ; ; ; ; 6 6 2 6 6 2 6 6 2 2 2 f f f f f π π π π π π π π π π − = − + = − = + − = − =
Vậy ( ) ( ) ; ; 2 2
5 3 5 max ; min 6 2 6 2 2 x x f x khi x f x khi x π π π π
π π π π
∈− ∈−
= + = = − = −
Ví dụ 3:Cho parabol ( )
2 : P y x = và ñiểm ( ) 3;0 A − . Xác ñịnh ñiểm M thuộc ( ) P sao cho khoảng cách
AM là ngắn nhất ; tìm khoảng cách ngắn nhất ñó. Giải :
Gọi ( ) ( ) ( ) 2 0 0 0 0 ; ; M x y P M x x ∈ ⇒
ThuVienDeThi.com
Trên đây là phần đầu tài liệu — bấm Đọc sách để xem đầy đủ.