📌 Đề bài (Câu 9 – Thông hiểu (TH) – Trắc nghiệm 4 lựa chọn (MCQ – 1 đáp án đúng)):
Gọi $M$ và $m$ lần lượt là giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của hàm số $y = x + \sqrt{4 – x^2}$. Tích $M \cdot m$ bằng:
💡 XEM LỜI GIẢI CHI TIẾT & ĐÁP ÁN (Nhấn để mở)
Bước 1: Tìm tập xác định của hàm số
Điều kiện xác định: $4 – x^2 \ge 0 \Leftrightarrow -2 \le x \le 2$.
Do đó, tập xác định của hàm số là đoạn $D = [-2; 2]$.
Bước 2: Tính đạo hàm và tìm nghiệm trên khoảng $(-2; 2)$
Ta có: $$y’ = (x)’ + \left(\sqrt{4 – x^2}\right)’ = 1 + \frac{(4 – x^2)’}{2\sqrt{4 – x^2}} = 1 – \frac{x}{\sqrt{4 – x^2}}$$
Giải phương trình $y’ = 0$ trên $(-2; 2)$:
$$1 – \frac{x}{\sqrt{4 – x^2}} = 0 \Leftrightarrow \sqrt{4 – x^2} = x \Leftrightarrow \begin{cases} x > 0 \\ 4 – x^2 = x^2 \end{cases} \Leftrightarrow \begin{cases} x > 0 \\ 2x^2 = 4 \end{cases} \Leftrightarrow x = \sqrt{2} \in (-2; 2)$$
Bước 3: Tính giá trị của hàm số tại các điểm đặc biệt
- Tại $x = -2$: $y(-2) = -2 + \sqrt{4 – (-2)^2} = -2$
- Tại $x = 2$: $y(2) = 2 + \sqrt{4 – 2^2} = 2$
- Tại $x = \sqrt{2}$: $y(\sqrt{2}) = \sqrt{2} + \sqrt{4 – (\sqrt{2})^2} = \sqrt{2} + \sqrt{2} = 2\sqrt{2}$
Bước 4: Kết luận giá trị lớn nhất, nhỏ nhất và tích $M \cdot m$
So sánh các giá trị tính được:
Giá trị lớn nhất: $M = \max_{[-2; 2]} y = 2\sqrt{2}$ (đạt tại $x = \sqrt{2}$).
Giá trị nhỏ nhất: $m = \min_{[-2; 2]} y = -2$ (đạt tại $x = -2$).
Vậy tích $M \cdot m = 2\sqrt{2} \cdot (-2) = -4\sqrt{2}$.
👉 Chọn đáp án: A
📚 Phương pháp giải & Lý thuyết cần nhớ
Quy trình tìm GTLN – GTNN của hàm số liên tục trên đoạn $[a; b]$:
- Tìm tập xác định của hàm số (nếu đề bài chưa cho đoạn cụ thể, cần tìm điều kiện xác định). Tương tự như bài toán tìm giá trị lớn nhất của hàm chứa căn thức.
- Tính đạo hàm $y’ = f'(x)$.
- Tìm các nghiệm $x_1, x_2, \dots, x_k$ của phương trình $f'(x) = 0$ hoặc những điểm làm $f'(x)$ không xác định thuộc khoảng $(a; b)$.
- Tính các giá trị $f(a), f(b), f(x_1), f(x_2), \dots, f(x_k)$.
- Số lớn nhất trong các giá trị trên là $\max_{[a; b]} f(x)$, số nhỏ nhất là $\min_{[a; b]} f(x)$. Phương pháp này cũng áp dụng hiệu quả cho các bài toán tìm GTLN của hàm đa thức trên đoạn hoặc khi cần tìm tham số m để đạt GTNN.
*Lưu ý khi giải phương trình vô tỉ $\sqrt{A} = B$: Điều kiện bắt buộc là $B \ge 0$, sau đó mới bình phương hai vế $A = B^2$.
✍️ 5 Bài tập tương tự tự luyện (Trắc nghiệm 4 đáp án)
Bài tập 1: Giá trị lớn nhất của hàm số $y = x + \sqrt{2 – x^2}$ bằng:
💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 1
Đáp án đúng: A
Tập xác định: $D = [-\sqrt{2}; \sqrt{2}]$. Ta có $y’ = 1 – \frac{x}{\sqrt{2-x^2}} = 0 \Leftrightarrow x = 1$. Tính các giá trị: $y(-\sqrt{2}) = -\sqrt{2}$, $y(\sqrt{2}) = \sqrt{2}$, $y(1) = 2$. Do đó $\max y = 2$.
Bài tập 2: Cho hàm số $y = x – \sqrt{4 – x^2}$. Gọi $M, m$ lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số. Tổng $M + m$ bằng:
💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 2
Đáp án đúng: A
TXĐ: $[-2; 2]$. Ta có $y’ = 1 + \frac{x}{\sqrt{4-x^2}} = 0 \Leftrightarrow x = -\sqrt{2}$. Các giá trị: $y(-2) = -2$, $y(2) = 2$, $y(-\sqrt{2}) = -2\sqrt{2}$. Suy ra $M = 2, m = -2\sqrt{2} \Rightarrow M + m = 2 – 2\sqrt{2}$.
Bài tập 3: Giá trị nhỏ nhất của hàm số $y = \sqrt{9 – x^2} – x$ trên đoạn $[-3; 3]$ bằng:
💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 3
Đáp án đúng: A
$y’ = -\frac{x}{\sqrt{9-x^2}} – 1 = 0 \Leftrightarrow x = -\frac{3\sqrt{2}}{2}$. Tính $y(-3) = 3$, $y(3) = -3$, $y\left(-\frac{3\sqrt{2}}{2}\right) = 3\sqrt{2}$. Do đó $\min y = -3$ tại $x = 3$.
Bài tập 4: Giá trị lớn nhất của hàm số $y = \sqrt{1 – x^2} + x$ là:
💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 4
Đáp án đúng: B
TXĐ: $[-1; 1]$. $y’ = -\frac{x}{\sqrt{1-x^2}} + 1 = 0 \Leftrightarrow x = \frac{1}{\sqrt{2}}$. Ta có $y(-1) = -1$, $y(1) = 1$, $y\left(\frac{1}{\sqrt{2}}\right) = \sqrt{2}$. Suy ra $\max y = \sqrt{2}$.
Bài tập 5: Cho hàm số $f(x) = x\sqrt{4 – x^2}$. Tích giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn $[-2; 2]$ bằng:
💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 5
Đáp án đúng: A
$f'(x) = \sqrt{4-x^2} – \frac{x^2}{\sqrt{4-x^2}} = \frac{4-2x^2}{\sqrt{4-x^2}} = 0 \Leftrightarrow x = \pm \sqrt{2}$. Ta có $f(-2) = f(2) = 0$, $f(\sqrt{2}) = 2$, $f(-\sqrt{2}) = -2$. Suy ra $M = 2, m = -2 \Rightarrow M \cdot m = -4$.

Để lại phản hồi