• Skip to main content
  • Bỏ qua primary sidebar
Sách Toán – Học Toán – Đề Thi Toán

Sách Toán - Học Toán - Đề Thi Toán

Học toán, Đề thi toán, Sách giáo khoa Toán, trắc nghiệm Toán online

  • Học toán
    • Học Toán THPT
    • Học Toán THCS
  • Sách toán
  • Trắc nghiệm
  • Đề thi
  • TN THPT Toán
  • Tiện ích Toán

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số bậc ba

Ngày 27/10/2018 - Thuộc chủ đề:Toán lớp 12

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số bậc ba

Phương pháp : Các bước khảo sát và vẽ đồ thị hàm số bậc ba $y = a{x^3} + b{x^2} + cx + d$ với $a ≠ 0.$
+ Bước 1. Tập xác định: $D = R.$
+ Bước 2. Đạo hàm: $y’ = 3a{x^2} + 2bx + c$, $\Delta’ = {b^2} – 3ac.$
$\Delta’ > 0$: Hàm số có $2$ cực trị.
$\Delta’ \le 0$: Hàm số luôn tăng hoặc luôn giảm trên $R$.
+ Bước 3. Đạo hàm cấp $2$: $y” = 6ax + 2b$, $y” = 0 \Leftrightarrow x = – \frac{b}{{3a}}.$
$x = – \frac{b}{{3a}}$ là hoành độ điểm uốn, đồ thị nhận điểm uốn làm tâm đối xứng.
+ Bước 4. Giới hạn:
Nếu $a > 0$ thì: $\mathop {\lim }\limits_{x \to – \infty } y = – \infty $, $\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } y = + \infty .$
Nếu $a < 0$ thì: $\mathop {\lim }\limits_{x \to – \infty } y = + \infty $, $\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } y = – \infty .$
+ Bước 5. Bảng biến thiên và đồ thị:
Trường hợp $a > 0$:
+ $\Delta’ = {b^2} – 3ac > 0$: Hàm số có $2$ cực trị.

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số bậc ba

+ $\Delta’ = {b^2} – 3ac \le 0$ $ \Rightarrow y’ \ge 0,\forall x \in R$: Hàm số luôn tăng trên $R$.

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số bậc ba

Trường hợp $a < 0$:
+ $\Delta’ = {b^2} – 3ac > 0$: Hàm số có $2$ cực trị.

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số bậc ba

+ $\Delta’ = {b^2} – 3ac \le 0$ $ \Rightarrow y’ \le 0,\forall x \in R$: Hàm số luôn giảm trên $R$.

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số bậc ba

Một số tính chất của hàm số bậc ba
1. Hàm số có cực đại và cực tiểu khi và chỉ khi: $\Delta’ = {b^2} – 3ac > 0$.
2. Hàm số luôn đồng biến trên $R$ $ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
a > 0\\
\Delta’ = {b^2} – 3ac \le 0
\end{array} \right.$
3. Hàm số luôn nghịch biến trên $R$ $ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
a < 0\\
\Delta’ = {b^2} – 3ac \le 0
\end{array} \right.$
4. Để tìm giá cực trị (đường thẳng đi qua $2$ điểm cực trị) ta lấy $f(x)$ chia cho $f'(x)$: $f(x) = f'(x).g(x) + rx + q$. Nếu ${x_1}, {x_2}$ là hai nghiệm của $f'(x)$ thì: $f({x_1}) = r{x_1} + q$, $f({x_2}) = r{x_2} + q.$ Khi đó đường thẳng đi qua các điểm cực trị là $y = rx + q$.
5. Đồ thị luôn có điểm uốn $I$ và là tâm đối xứng của đồ thị.
6. Đồ thị cắt $Ox$ tại $3$ điểm phân biệt $ \Leftrightarrow $ hàm số có hai cực trị trái dấu nhau.
7. Đồ thị cắt $Ox$ tại hai điểm phân biệt $ \Leftrightarrow $ đồ thị hàm số có hai cực trị và một cực trị nằm trên $Ox$.
8. Đồ thị cắt $Ox$ tại một điểm $ \Leftrightarrow $ hoặc hàm số không có cực trị hoặc hàm số có hai cực trị cùng dấu.
9. Tiếp tuyến: Gọi $I$ là điểm uốn. Cho $M \in (C).$
+ Nếu $M \equiv I$ thì có đúng một tiếp tuyến đi qua $M$ và tiếp tuyến này có hệ số góc nhỏ nhất (nếu $a > 0$), lớn nhất (nếu $a < 0$).
+ Nếu $M$ khác $I$ thì có đúng $2$ tiếp tuyến đi qua $M$.


Ví dụ minh họa
Ví dụ 1 . Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị $(C)$ của hàm số:
a. $y = – {x^3} + 3{x^2} – 4.$
b. $y = – {x^3} + 3{{\rm{x}}^2}.$
c. $y = \frac{1}{3}{x^3} + 2{x^2} + 4x.$

a. Tập xác định: $D = R.$
Chiều biến thiên:
Ta có: $y’ = – 3{{\rm{x}}^2} + 6{\rm{x}}$ $ = – 3x\left( {x – 2} \right).$
$y’ = 0$ $ \Leftrightarrow – 3{\rm{x}}\left( {x – 2} \right) = 0$ $ \Leftrightarrow x = 0$ hoặc $x = 2.$
Hàm số nghịch biến trên các khoảng $\left( { – \infty ;0} \right)$ và $\left( {2; + \infty } \right)$, đồng biến trên khoảng $\left( {0;2} \right)$.
Hàm số đạt cực đại tại điểm $x = 2$, giá trị cực đại của hàm số là $y\left( 2 \right) = 0.$
Hàm số đạt cực tiểu tại điểm $x = 0$, giá trị cực tiểu của hàm số là $y\left( 0 \right) = -4.$
Giới hạn của hàm số tại vô cực: $\mathop {\lim }\limits_{x \to – \infty } y = + \infty $, $\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } y = – \infty .$
Bảng biến thiên:

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số bậc ba

Đồ thị:
Cho $x = – 1 \Rightarrow y = 0$, $x = 3 \Rightarrow y = -4.$

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số bậc ba

b. Tập xác định: $D = R.$
Chiều biến thiên:
Ta có: $y’ = – 3{{\rm{x}}^2} + 6{\rm{x}} = – 3x\left( {x – 2} \right).$
$y’ = 0 \Leftrightarrow – 3{\rm{x}}\left( {x – 2} \right) = 0$ $ \Leftrightarrow x = 0$ hoặc $x = 2.$
Hàm số nghịch biến trên các khoảng $\left( { – \infty ;0} \right)$ và $\left( {2; + \infty } \right)$, đồng biến trên khoảng $\left( {0;2} \right).$
Hàm số đạt cực đại tại điểm $x = 2$, giá trị cực đại của hàm số là $y\left( 2 \right) = 4.$
Hàm số đạt cực tiểu tại điểm $x = 0$, giá trị cực tiểu của hàm số là $y\left( 0 \right) = 0.$
Giới hạn của hàm số tại vô cực: $\mathop {\lim }\limits_{x \to – \infty } y = + \infty $, $\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } y = – \infty .$
Bảng biến thiên:

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số bậc ba

Đồ thị:
Cho $x = – 1 \Rightarrow y = 4$, $x = 3 \Rightarrow y = 0$.

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số bậc ba

c. Tập xác định: $D = R.$
Chiều biến thiên:
Ta có: $y’ = {{\rm{x}}^2} + 4{\rm{x}} + 4$ $ = {\left( {x + 2} \right)^2} \ge 0$ $\forall x \in R.$
Hàm số đồng biến trên khoảng $\left( { – \infty ; + \infty } \right)$, hàm số không có cực trị.
Giới hạn của hàm số tại vô cực: $\mathop {\lim }\limits_{x \to – \infty } y = – \infty $, $\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } y = + \infty .$
Bảng biến thiên:

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số bậc ba

Đồ thị: Cho $x = 0 \Rightarrow y = 0.$

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số bậc ba

Ví dụ 2 . Cho hàm số $y = – {x^3} + 3{x^2} + 1$ có đồ thị $(C).$
a. Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị $(C)$ của hàm số.
b. Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị $(C)$ tại $A\left( {3;1} \right).$

a. Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị:
Tập xác định: $D = R.$
Chiều biến thiên:
Ta có: $y’ = – 3{x^2} + 6x = – 3x\left( {x – 2} \right).$
$y’ = 0 \Leftrightarrow – 3x\left( {x – 2} \right) = 0$ $ \Leftrightarrow x = 0$ hoặc $x = 2.$
$y’ > 0 \Leftrightarrow x \in \left( {0 ; 2} \right)$, $y’ < 0$ $ \Leftrightarrow x \in \left( { – \infty ; 0} \right) \cup \left( {2 ; + \infty } \right).$
Hàm số nghịch biến trên mỗi khoảng $\left( { – \infty ;0} \right)$ và $\left( {2; + \infty } \right)$, đồng biến trên khoảng $\left( {0;2} \right).$
Hàm số đạt cực đại tại điểm $x = 2$, giá trị cực đại của hàm số là $y\left( 2 \right) = 5.$
Hàm số đạt cực tiểu tại điểm $x = 0$, giá trị cực tiểu của hàm số là $y\left( 0 \right) = 1.$
Giới hạn của hàm số tại vô cực: $\mathop {\lim }\limits_{x \to – \infty } y = + \infty $, $\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } y = – \infty .$
Bảng biến thiên:

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số bậc ba

Đồ thị:

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số bậc ba

b. Phương trình tiếp tuyến của $(C)$ tại điểm $A\left( {3;1} \right)$ có dạng:
$y – 1 = y’\left( 3 \right).\left( {x – 3} \right)$ $ \Leftrightarrow y = – 9\left( {x – 3} \right) + 1$ $ \Leftrightarrow y = – 9x + 28.$

Ví dụ 3 . Cho hàm số $y = {x^3} + 3{{\rm{x}}^2} – mx – 4$, trong đó $m$ là tham số.
a. Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số đã cho với $m = 0$.
b. Với giá trị nào của $m$ thì hàm số nghịch biến trên khoảng $\left( { – \infty ;0} \right)$.

a. Khi $m = 0$ thì hàm số là: $y = {x^3} + 3{{\rm{x}}^2} – 4.$
Tập xác định: $D = R.$
Chiều biến thiên:
Ta có: $y’ = 3{{\rm{x}}^2} + 6{\rm{x}} = 3{\rm{x}}\left( {x + 2} \right).$
$y’ = 0 \Leftrightarrow 3{\rm{x}}\left( {x + 2} \right) = 0$ $ \Leftrightarrow x = 0$ hoặc $x = – 2.$
Hàm số đồng biến trên các khoảng $\left( { – \infty ; – 2} \right)$ và $\left( {0; + \infty } \right)$, nghịch biến trên khoảng $\left( { – 2;0} \right).$
Hàm số đạt cực đại tại điểm $x = – 2$, giá trị cực đại của hàm số là $y\left( { – 2} \right) = 0.$
Hàm số đạt cực tiểu tại điểm $x = 0$, giá trị cực tiểu của hàm số là $y\left( 0 \right) = – 4.$
Giới hạn của hàm số tại vô cực: $\mathop {\lim }\limits_{x \to – \infty } y = + \infty $, $\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } y = – \infty .$
Bảng biến thiên:

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số bậc ba

Đồ thị:
Cho $x = – 3 \Rightarrow y = – 4$, $x = 1 \Rightarrow y = 0.$

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số bậc ba

b. Hàm số $y = {x^3} + 3{{\rm{x}}^2} – mx – 4$ đồng biến trên khoảng $\left( { – \infty ;0} \right).$
$ \Leftrightarrow y’ = 3{{\rm{x}}^2} + 6{\rm{x}} – m \ge 0$, $\forall x \in \left( { – \infty ; 0} \right).$
Xét: $g\left( x \right) = 3{{\rm{x}}^2} + 6{\rm{x}} – m$, $x \in \left( { – \infty ; 0} \right).$
$g’\left( x \right) = 6{\rm{x}} + 6$ $ \Rightarrow g’\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow x = – 1.$
Bảng biến thiên:

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số bậc ba

Nhìn vào bảng biến thiên ta thấy:
$y’ = g\left( x \right) = 3{{\rm{x}}^2} + 6{\rm{x}} – m \ge 0$, $\forall x \in \left( { – \infty ; 0} \right)$ $ \Leftrightarrow – 3 – m \ge 0 \Leftrightarrow m \le – 3.$
Vậy khi $m \le – 3$ thì yêu cầu của bài toán được thỏa mãn.

Ví dụ 4 . Cho hàm số $y = 2{x^3} – 9{x^2} + 12x – 4$ có đồ thị $(C).$
a. Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số.
b. Tìm $m$ để phương trình sau có $6$ nghiệm phân biệt: $2{\left| x \right|^3} – 9{x^2} + 12\left| x \right| = m.$

a. Bảng biến thiên:

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số bậc ba

Đồ thị:

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số bậc ba

b. Ta có:
$2{\left| x \right|^3} – 9{x^2} + 12\left| x \right| = m$ $ \Leftrightarrow 2{\left| x \right|^3} – 9{x^2} + 12\left| x \right| – 4$ $ = m – 4.$
Gọi $\left( C \right):y = 2{x^3} – 9{x^2} + 12x – 4$ và $\left( {C’} \right):y = 2{\left| x \right|^3} – 9{x^2} + 12\left| x \right| – 4.$
Ta thấy khi $x \ge 0$ thì: $\left( {C’} \right):y = 2{x^3} – 9{x^2} + 12x – 4.$
Mặt khác hàm số của đồ thị $(C’)$ là hàm số chẵn nên $(C’)$ nhận $Oy$ là trục đối xứng. Từ đồ thị $(C)$ ta suy ra đồ thị $(C’)$ như sau:
+ Giữ nguyên phần đồ thị $(C)$ bên phải trục $Oy$, ta được $\left( {{{C’}_1}} \right).$
+ Lấy đối xứng qua trục $Oy$ phần $\left( {{{C’}_1}} \right)$, ta được $\left( {{{C’}_2}} \right).$
+ $\left( {C’} \right) = \left( {{{C’}_1}} \right) \cup \left( {{{C’}_2}} \right).$

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số bậc ba

Số nghiệm của phương trình: $2{\left| x \right|^3} – 9{x^2} + 12\left| x \right| = m$ $ \Leftrightarrow 2{\left| x \right|^3} – 9{x^2} + 12\left| x \right| – 4 = m – 4$ là số giao điểm của đồ thị $(C’)$ và đường thẳng $\left( d \right):y = m – 4.$
Từ đồ thị $(C’)$, ta thấy yêu cầu bài toán: $ \Leftrightarrow 0 < m – 4 < 1$ $ \Leftrightarrow 4 < m < 5.$

Tag với:Khảo sát hàm số và vẽ đồ thị

Bài liên quan:

  • 1. TỔNG HỢP trắc nghiệm HÀM SỐ TỪ ĐỀ THI BGD 2017-2021 (GVTVN)
  • 2. Bài 5 Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số
  • 3. Phát triển câu 14 đề tốt nghiệp THPT 2020 – Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số
  • 4. Sự tương giao của đồ thị
  • 5. Phương trình tiếp tuyến của hàm số
  • 6. Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm nhất biến
  • 7. Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm trùng phương

Reader Interactions

Để lại phản hồi Huỷ trả lời

Sidebar chính

Bài viết mới

  • Tổng chi phí sản xuất $x$ thiết bị điện tử (đơn vị: chiếc, $x > 0$) của một nhà máy được mô hình hóa bởi hàm số $C(x) = 2x^2 + 45x + 5000$ (nghìn đồng). Chi phí sản xuất trung bình cho mỗi thiết bị là $\bar{C}(x) = \frac{C(x)}{x}$ (nghìn đồng/chiếc). Khi số lượng thiết bị sản xuất rất lớn, đồ thị hàm số $\bar{C}(x)$ có đường tiệm cận xiên dạng $y = ax + b$. Giá trị của biểu thức $a + b$ bằng bao nhiêu? 02/10/2026
  • Nồng độ của một loại thuốc trong máu của bệnh nhân sau $t$ giờ truyền tĩnh mạch liên tục được xác định bởi công thức $C(t) = \frac{15t + 8}{3t + 2}\text{ (mg/L)}$. Khi thời gian truyền thuốc kéo dài vô hạn ($t \to +\infty$), nồng độ thuốc trong máu tiến dần tới mức bão hòa là bao nhiêu $\text{mg/L}$? 02/10/2026
  • Trong một khu bảo tồn sinh thái, số lượng cá thể của một loài động vật quý hiếm (tính theo đơn vị trăm con) sau $t$ năm ($t \ge 0$) được mô hình hóa bởi hàm số $N(t) = \frac{60t + 40}{t + 2}$. Khi thời gian $t$ tăng lên vô hạn ($t \to +\infty$), số lượng cá thể loài động vật này tiến dần tới một ngưỡng cân bằng sinh thái. Ngưỡng cân bằng sinh thái này bằng bao nhiêu trăm con? 02/10/2026
  • Cho hàm số $y = \frac{2x – 1 – \sqrt{x^2 + 3}}{x^2 – 4x + 3}$. Xét tính đúng, sai của các mệnh đề về tiệm cận của đồ thị hàm số 02/10/2026
  • Cho hàm số $y = \frac{2x – 1}{\sqrt{x^2 – 4}}$. Xét tính đúng, sai của các mệnh đề về tiệm cận của đồ thị hàm số 02/10/2026

Mục lục

  • 1. HƯỚNG DẪN ÔN THI THPTQG MÔN TOÁN – CHƯƠNG-TRÌNH-MỚI 2025
  • 2. Phát triển các câu tương tự Đề TOÁN THAM KHẢO 2024
  • 3. Học toán lớp 12
  • 4. Chương 1: Ứng Dụng Đạo Hàm Để Khảo Sát Và Vẽ Đồ Thị Của Hàm Số
  • 5. Chương 2: Hàm Số Lũy Thừa Hàm Số Mũ Và Hàm Số Lôgarit
  • 6. Chương 3: Nguyên Hàm – Tích Phân Và Ứng Dụng
  • 7. Chương 1: Khối Đa Diện
  • 8. Chương 2: Mặt Nón, Mặt Trụ, Mặt Cầu
  • 9. Chương 3: Phương Pháp Tọa Độ Trong Không Gian

Booktoan.com (2015 - 2026) Học Toán online - Giải bài tập môn Toán, Sách giáo khoa, Sách tham khảo và đề thi Toán.
Giới thiệu - Liên hệ - Bản quyền - Sitemap - Quy định - Học toán - thi toán.