Giải bài 2 trang 31 sách bài tập toán 12 - Chân trời sáng tạo
Giải bài 2 trang 31 Sách bài tập Toán 12 - Chân trời sáng tạo
Montoan.com.vn xin giới thiệu lời giải chi tiết bài 2 trang 31 sách bài tập Toán 12 Chân trời sáng tạo. Bài viết này sẽ giúp học sinh hiểu rõ phương pháp giải và áp dụng vào các bài tập tương tự.
Chúng tôi luôn cố gắng cung cấp những lời giải chính xác, dễ hiểu và phù hợp với chương trình học hiện hành.
Cho hàm số \(y = \left( {m - 1} \right){x^3} + 2\left( {m + 1} \right){x^2} - x + m - 1\) (\(m\) là tham số). a) Khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số khi \(m = - 1\). b) Tìm giá trị của \(m\) để tâm đối xứng của đồ thị hàm số có hoành độ \({x_0} = - 2\).
Đề bài
Cho hàm số \(y = \left( {m - 1} \right){x^3} + 2\left( {m + 1} \right){x^2} - x + m - 1\) (\(m\) là tham số).
a) Khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số khi \(m = - 1\).
b) Tìm giá trị của \(m\) để tâm đối xứng của đồ thị hàm số có hoành độ \({x_0} = - 2\).
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sơ đồ khảo sát hàm số:
Bước 1. Tìm tập xác định của hàm số.
Bước 2. Xét sự biến thiên của hàm số
‒ Tìm đạo hàm \(y'\), xét dấu \(y'\), xác định khoảng đơn điệu, cực trị (nếu có) của hàm số.
‒ Tìm giới hạn tại vô cực, giới hạn vô cực của hàm số và tìm các đường tiệm cận của đồ thị hàm số (nếu có).
‒ Lập bảng biến thiên của hàm số.
Bước 3. Vẽ đồ thị hàm số
‒ Xác định các điểm cực trị (nếu có), giao điểm của đồ thị với các trục toạ độ (nếu có và dễ tìm),…
‒ Vẽ các đường tiệm cận của đồ thị hàm số (nếu có).
‒ Vẽ đồ thị hàm số.
Lời giải chi tiết
a) Với \(m = - 1\), hàm số có dạng: \(y = \left( { - 1 - 1} \right){x^3} + 2\left( { - 1 + 1} \right){x^2} - x - 1 - 1\) hay \(y = - 2{x^3} - x - 2\).
1. Tập xác định: \(\mathbb{R}\).
2. Sự biến thiên:
• Chiều biến thiên:
Đạo hàm \(y' = - 6{{\rm{x}}^2} - 1 < 0,\forall x \in \mathbb{R}\).
Do \(y' < 0\) trên \(\mathbb{R}\) nên hàm số nghịch biến trên khoảng \(\left( { - \infty ; + \infty } \right)\).
Hàm số đã cho không có cực trị:
• Các giới hạn tại vô cực:
\(\mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } y = \mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } {x^3}\left( { - 2 - \frac{1}{{{x^2}}} - \frac{2}{{{x^3}}}} \right) = + \infty ;\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } y = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } {x^3}\left( { - 2 - \frac{1}{{{x^2}}} - \frac{2}{{{x^3}}}} \right) = - \infty \).
• Bảng biến thiên:
3. Đồ thị
Đồ thị hàm số đi qua điểm \(\left( { - 1;1} \right),\left( {0; - 2} \right),\left( {1; - 5} \right)\).
Vậy đồ thị hàm số được biểu diễn như hình vẽ.
Đồ thị của hàm số có tâm đối xứng là điểm \(I\left( { - 2;0} \right)\).
b) \(y'=3\left( m-1 \right){{x}^{2}}+4\left( m+1 \right)x-1;y''=6\left( m-1 \right)x+4\left( m+1 \right)\)
\(y''=0\) \( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m - 1 \ne 0\\x = \frac{{ - 2\left( {m + 1} \right)}}{{3\left( {m - 1} \right)}}\end{array} \right.\)
Tâm đối xứng của đồ thị hàm số có hoành độ \(x = - 2\)
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m - 1 \ne 0\\x = \frac{{ - 2\left( {m + 1} \right)}}{{3\left( {m - 1} \right)}} = - 2\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m \ne 1\\m = 2\end{array} \right. \Leftrightarrow m = 2\).
Giải bài 2 trang 31 Sách bài tập Toán 12 - Chân trời sáng tạo: Tổng quan
Bài 2 trang 31 sách bài tập Toán 12 Chân trời sáng tạo thuộc chương trình học về đạo hàm. Bài tập này yêu cầu học sinh vận dụng kiến thức về đạo hàm của hàm số để giải quyết các bài toán thực tế. Việc nắm vững kiến thức về đạo hàm là vô cùng quan trọng, không chỉ cho kỳ thi THPT Quốc gia mà còn là nền tảng cho các môn học ở bậc đại học.
Nội dung bài 2 trang 31 Sách bài tập Toán 12 - Chân trời sáng tạo
Bài 2 thường bao gồm các dạng bài tập sau:
- Tính đạo hàm của hàm số tại một điểm.
- Tìm đạo hàm của hàm số.
- Vận dụng đạo hàm để giải các bài toán liên quan đến tốc độ thay đổi, cực trị của hàm số.
Lời giải chi tiết bài 2 trang 31 Sách bài tập Toán 12 - Chân trời sáng tạo
Để giúp các em học sinh hiểu rõ hơn về cách giải bài 2 trang 31, chúng ta sẽ đi vào phân tích từng phần của bài tập.
Phần 1: Tính đạo hàm của hàm số tại một điểm
Để tính đạo hàm của hàm số tại một điểm, ta sử dụng công thức:
f'(x0) = limh→0 (f(x0 + h) - f(x0)) / h
Trong đó:
- f'(x0) là đạo hàm của hàm số f(x) tại điểm x0.
- h là một số rất nhỏ.
Ví dụ: Cho hàm số f(x) = x2. Tính đạo hàm của hàm số tại điểm x = 2.
Giải:
f'(2) = limh→0 ((2 + h)2 - 22) / h = limh→0 (4 + 4h + h2 - 4) / h = limh→0 (4h + h2) / h = limh→0 (4 + h) = 4
Vậy, đạo hàm của hàm số f(x) = x2 tại điểm x = 2 là 4.
Phần 2: Tìm đạo hàm của hàm số
Để tìm đạo hàm của hàm số, ta sử dụng các quy tắc đạo hàm cơ bản, bao gồm:
- Đạo hàm của hằng số bằng 0.
- Đạo hàm của xn bằng nxn-1.
- Đạo hàm của tổng (hiệu) hai hàm số bằng tổng (hiệu) đạo hàm của hai hàm số đó.
- Đạo hàm của tích hai hàm số bằng đạo hàm của hàm số thứ nhất nhân với hàm số thứ hai cộng với hàm số thứ nhất nhân với đạo hàm của hàm số thứ hai.
- Đạo hàm của thương hai hàm số bằng đạo hàm của hàm số thứ nhất nhân với hàm số thứ hai trừ đi hàm số thứ nhất nhân với đạo hàm của hàm số thứ hai, tất cả chia cho bình phương của hàm số thứ hai.
Ví dụ: Tìm đạo hàm của hàm số f(x) = 3x2 + 2x - 1.
Giải:
f'(x) = 3 * 2x + 2 - 0 = 6x + 2
Vậy, đạo hàm của hàm số f(x) = 3x2 + 2x - 1 là f'(x) = 6x + 2.
Phần 3: Vận dụng đạo hàm để giải các bài toán thực tế
Đạo hàm có rất nhiều ứng dụng trong thực tế, ví dụ như:
- Tính vận tốc và gia tốc của một vật chuyển động.
- Tìm cực trị của hàm số.
- Giải các bài toán tối ưu hóa.
Ví dụ: Một vật chuyển động với vận tốc v(t) = 3t2 + 2t. Tính gia tốc của vật tại thời điểm t = 1.
Giải:
Gia tốc a(t) là đạo hàm của vận tốc v(t). Do đó, a(t) = v'(t) = 6t + 2.
Tại thời điểm t = 1, gia tốc của vật là a(1) = 6 * 1 + 2 = 8.
Vậy, gia tốc của vật tại thời điểm t = 1 là 8.
Lưu ý khi giải bài 2 trang 31 Sách bài tập Toán 12 - Chân trời sáng tạo
- Nắm vững các quy tắc đạo hàm cơ bản.
- Luyện tập thường xuyên để làm quen với các dạng bài tập khác nhau.
- Kiểm tra lại kết quả sau khi giải xong.
Kết luận
Bài 2 trang 31 sách bài tập Toán 12 Chân trời sáng tạo là một bài tập quan trọng giúp học sinh củng cố kiến thức về đạo hàm. Hy vọng với lời giải chi tiết và những lưu ý trên, các em học sinh sẽ tự tin hơn khi giải bài tập này.
