📌 Đề bài:
Cho hàm số $f(x) = \dfrac{x^2 + 3}{x – 1}$. Xét tính đúng hoặc sai của các mệnh đề sau khi khảo sát giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn $[2; 4]$:
a) Hàm số $f(x)$ xác định và liên tục trên đoạn $[2; 4]$.
b) Đạo hàm của hàm số là $f'(x) = \dfrac{x^2 – 2x – 3}{(x – 1)^2}$.
c) Giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn $[2; 4]$ là $m = 6$, đạt được tại $x = 3$.
d) Giá trị lớn nhất của hàm số trên đoạn $[2; 4]$ là $M = \dfrac{19}{3}$.
📚 Phương pháp giải & Lý thuyết trọng tâm
Quy tắc tìm GTLN và GTNN của hàm số liên tục trên một đoạn $[a; b]$:
- Tìm tập xác định của hàm số và kiểm tra tính liên tục của hàm số trên đoạn $[a; b]$ (đoạn $[a; b]$ phải thuộc tập xác định).
- Tính đạo hàm $f'(x)$. Tìm các điểm $x_1, x_2, \dots, x_k \in (a; b)$ mà tại đó $f'(x) = 0$ hoặc $f'(x)$ không xác định.
- Tính các giá trị $f(a), f(b), f(x_1), f(x_2), \dots, f(x_k)$.
- So sánh các giá trị đã tính: Số lớn nhất trong các số đó là $\max_{[a; b]} f(x)$, số nhỏ nhất trong các số đó là $\min_{[a; b]} f(x)$.
💡 LỜI GIẢI CHI TIẾT & CÁCH GIẢI TỪNG BƯỚC (Nhấn để mở)
Xét mệnh đề a):
Điều kiện xác định của hàm số là $x \ne 1$. Do đó tập xác định là $D = \mathbb{R} \setminus \{1\}$.
Vì $1 \notin [2; 4]$ nên hàm số $f(x)$ xác định và liên tục trên đoạn $[2; 4]$.
$\Rightarrow$ Mệnh đề a) ĐÚNG.
Xét mệnh đề b):
Áp dụng công thức đạo hàm hàm phân thức $\left(\dfrac{u}{v}\right)’ = \dfrac{u’v – uv’}{v^2}$ với $u = x^2 + 3$ và $v = x – 1$:
$$f'(x) = \dfrac{(2x)(x – 1) – (x^2 + 3)(1)}{(x – 1)^2} = \dfrac{2x^2 – 2x – x^2 – 3}{(x – 1)^2} = \dfrac{x^2 – 2x – 3}{(x – 1)^2}$$
$\Rightarrow$ Mệnh đề b) ĐÚNG.
Xét mệnh đề c) và d):
Cho $f'(x) = 0 \Leftrightarrow x^2 – 2x – 3 = 0 \Leftrightarrow \left[\begin{aligned} &x = -1 \notin [2; 4] \\ &x = 3 \in [2; 4] \end{aligned}\right.$
Tính các giá trị của hàm số tại hai đầu mút và điểm dừng $x = 3$:
- $f(2) = \dfrac{2^2 + 3}{2 – 1} = \dfrac{7}{1} = 7$
- $f(3) = \dfrac{3^2 + 3}{3 – 1} = \dfrac{12}{2} = 6$
- $f(4) = \dfrac{4^2 + 3}{4 – 1} = \dfrac{19}{3} \approx 6{,}33$
So sánh ba giá trị trên, ta có:
$$\min_{[2; 4]} f(x) = f(3) = 6$$
$$\max_{[2; 4]} f(x) = f(2) = 7$$
Do đó:
– Mệnh đề c) phát biểu: “Giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn $[2; 4]$ là $m = 6$, đạt được tại $x = 3$” là ĐÚNG.
– Mệnh đề d) phát biểu: “Giá trị lớn nhất của hàm số trên đoạn $[2; 4]$ là $M = \dfrac{19}{3}$” là SAI (vì giá trị lớn nhất chính xác là $M = 7$).
👉 Kết luận: a) ĐÚNG | b) ĐÚNG | c) ĐÚNG | d) SAI
✍️ 5 Bài tập tương tự tự luyện (Có lời giải chi tiết)
Bài tập 1: Cho hàm số $f(x) = x^3 – 3x + 5$. Xét tính đúng/sai của mệnh đề: “Giá trị lớn nhất của hàm số $f(x)$ trên đoạn $[0; 2]$ bằng $7$”.
💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 1
Tính: $f(0) = 5$, $f(1) = 3$, $f(2) = 2^3 – 3(2) + 5 = 7$.
Vậy $\max_{[0; 2]} f(x) = 7$ tại $x = 2$.
Đáp án: Mệnh đề ĐÚNG.
Bài tập 2: Cho hàm số $g(x) = \dfrac{2x + 1}{x – 2}$. Xét tính đúng/sai của mệnh đề: “Hàm số đạt giá trị nhỏ nhất trên đoạn $[3; 5]$ tại $x = 5$”.
💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 2
Do hàm số nghịch biến trên $[3; 5]$ nên giá trị nhỏ nhất đạt tại đầu mút bên phải: $\min_{[3; 5]} g(x) = g(5) = \dfrac{11}{3}$.
Đáp án: Mệnh đề ĐÚNG.
Bài tập 3: Cho hàm số $y = x + \dfrac{4}{x}$ trên đoạn $[1; 3]$. Xét tính đúng/sai của mệnh đề: “Tổng giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn $[1; 3]$ bằng $9$”.
💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 3
Tính các giá trị: $y(1) = 5$, $y(2) = 4$, $y(3) = 3 + \dfrac{4}{3} = \dfrac{13}{3}$.
Do đó $M = \max_{[1; 3]} y = 5$, $m = \min_{[1; 3]} y = 4$. Suy ra $M + m = 5 + 4 = 9$.
Đáp án: Mệnh đề ĐÚNG.
Bài tập 4: Cho hàm số $f(x) = x^4 – 4x^2 + 1$. Xét tính đúng/sai của mệnh đề: “Giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn $[-1; 2]$ bằng $1$”.
💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 4
Các điểm thuộc $[-1; 2]$ là $x = 0$ và $x = \sqrt{2}$.
Tính: $f(-1) = -2$, $f(0) = 1$, $f(\sqrt{2}) = -3$, $f(2) = 1$.
Vậy $\min_{[-1; 2]} f(x) = -3$ tại $x = \sqrt{2}$. Mệnh đề cho rằng giá trị nhỏ nhất bằng $1$ là sai.
Đáp án: Mệnh đề SAI.
Bài tập 5: Cho hàm số $y = \sqrt{4 – x^2}$. Xét tính đúng/sai của mệnh đề: “Tích giữa giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn $[-\sqrt{3}; 1]$ bằng $0$”.
💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 5
Đạo hàm $y’ = \dfrac{-x}{\sqrt{4 – x^2}} = 0 \Leftrightarrow x = 0 \in [-\sqrt{3}; 1]$.
Tính giá trị: $y(-\sqrt{3}) = \sqrt{4 – 3} = 1$; $y(0) = 2$; $y(1) = \sqrt{3}$.
Suy ra $M = 2$, $m = 1$. Tích $M \cdot m = 2 \cdot 1 = 2 \ne 0$.
Đáp án: Mệnh đề SAI.

Để lại phản hồi