BÀI 4. CỰC TRỊ HÀM ĐA THỨC
A. CỰC TRỊ HÀM ĐA THỨC BẬC 3
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Hàm số: y = f (x)
2. ðạo hàm:
Bài 4. Cực trị hàm ña thức
1
BÀI 4. CỰC TRỊ HÀM ðA THỨC
A. CỰC TRỊ HÀM ðA THỨC BẬC 3
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Hàm số: y = f (x) ( )3 2 0ax bx cx d a= + + + ≠
2. ðạo hàm: ( ) 23 2y f x ax bx c′ ′= = + +
3. ðiều kiện tồn tại cực trị
y = f (x) có cực trị ⇔ y = f (x) có cực ñại và cực tiểu
⇔ ( ) 0f x′ = có 2 nghiệm phân biệt ⇔ ∆′ = b2 − 3ac > 0
4. Kỹ năng tính nhanh cực trị
Giả sử ∆′ = b2 − 3ac > 0, khi ñó ( ) 0f x′ = có 2 nghiệm phân biệt 1 2,x x với
2
1,2
3
3
b b ac
x
a
− ± −
= và hàm số ñạt cực trị tại x1, x2.
Theo ñịnh nghĩa ta có các cực trị của hàm số là:
( ) ( )2 21 1 2 23 3;3 3
b b ac b b acy f x f y f x f
a a
− − − − + −
= = = =
Trong trường hợp x1, x2 là số vô tỉ thì các cực trị f (x1), f (x2) nếu tính theo ñịnh
nghĩa sẽ phức tạp hơn so với cách tính theo thuật toán sau ñây:
Bước 1: Thực hiện phép chia f (x) cho f ′(x) ta có:
( ) ( ) ( ) ( )21 23 9 3 3 9b b bcf x x f x c x da a a ′= + + − + −
hay ( ) ( ) ( ) ( ).f x f x q x r x′= + với bậc ( ) 1r x =
Bước 2: Do
( )
( )
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
2
1 1 1 1
1
2
2
2 2 2 2
2
0 3 3 9
nên
0 2
3 3 9
b bcy f x r x c x df x a a
f x b bcy f x r x c x d
a a
= = = − + − ′ =
′ = = = = − + −
Hệ quả:
ðường thẳng ñi qua cực ñại, cực tiểu có phương trình là: y = r(x)
ðối với hàm số tổng quát : y = f (x) ( )3 2 0ax bx cx d a= + + + ≠ thì ñường
thẳng ñi qua cực ñại, cực tiểu có phương trình: ( )223 3 9b bcy c x da a = − + −
www.VNMATH.com
Chương I. Hàm số – Trần Phương
2
II. BÀI TẬP MẪU MINH HỌA
Bài 1. Tìm m ñể hàm số: ( ) ( )3 2 2 21 2 3 1 53y x m m x m x m= + − + + + + −
ñạt cực tiểu tại x = −2.
Giải: ( ) ( )2 2 22 2 3 1y x x m m x m′ = + − + + + ⇒ ( ) ( )22 2 2y x x m m′′ = + − +
ðể hàm số ñạt cực tiểu tại x = −2 thì
( )
( )
( ) ( )
( )
2
2
2 0 4 3 0 1 3 0
3
1 02 0 0
y m m m m
m
m my m m
′ − = − + − = − − =
⇔ ⇔ ⇔ =
′′ − >− >
− >
Bài 2. Tìm a ñể các hàm số ( ) 3 2 13 2
x xf x ax= − + + ; ( ) 3 2 33
xg x x ax a= + + + .
có các ñiểm cực trị nằm xen kẽ nhau.
Giải: ( ) ( )2 22 3 ;f x x x a g x x x a′ ′= + + = − + . Ta cần tìm a sao cho g′(x) có 2
nghiệm phân biệt 1 2x x< và f ′(x) có 2 nghiệm phân biệt 3 4x x< sao cho
( ) ( ) ( ) ( )
1 21 3 2 4
3 1 4 2 1 2 1 2
11 3 0 ; 1 4 0
4
0 0
aa ax x x x
x x x x f x f x f x f x
′ ∆ = − >< < < ⇔ ⇔ ′ ′< < < < ′ ′ <
(*)
Ta có: ( ) ( ) ( ) ( )1 2 1 1 2 20 3 2 3 2 0f x f x g x x a g x x a′ ′ ′ ′ < ⇔ + + + + < ⇔
( ) ( )1 23 2 3 2 0x a x a+ + < ( ) ( )21 2 1 2 159 6 4 4 15 0 04x x a x x a a a a⇔ + + + = + < ⇔ − < <
Bài 3. Tìm m ñể ( ) ( ) ( )3 22 3 1 6 2 1f x x m x m x= + − + − − có ñường thẳng ñi
qua Cð, CT song song với ñường thẳng y = ax + b.
Giải: ( ) ( ) ( )[ ]26 1 2 0f x x m x m′ = + − + − = ⇔ ( ) ( ) ( )2 1 2 0g x x m x m= + − + − =
Hàm số có Cð, CT ⇔ ( ) 0g x = có 2 nghiệm phân biệt ⇔ ( )23 0 3g m m∆ = − > ⇔ ≠
Thực hiện phép chia f (x) cho g(x) ta có:
( ) ( ) ( ) ( ) ( )2 22 1 3 3 3f x x m g x m x m m= + − − − − − +
Với m ≠ 3 thì phương trình ( ) 0g x = có 2 nghiệm phân biệt x1, x2 và hàm số
y = f (x) ñạt cực trị tại x1, x2. Ta có: ( ) ( )1 2 0g x g x= = nên suy ra
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )2 22 21 1 1 2 2 23 3 3 ; 3 3 3y f x m x m m y f x m x m m= = − − − − + = = − − − − +
⇒ ðường thẳng ñi qua Cð, CT là (∆): ( ) ( )2 23 3 3y m x m m= − − − − +
www.VNMATH.com
Bài 4. Cực trị hàm ña thức
3
Ta có (∆) song song với ñường thẳng y = ax + b
⇔ ( ) ( )2 2
3 3; 0 0
33 3
m m a a
m am a m a
≠ ≠ < <
⇔ ⇔
= ± −− − = − = −
Vậy nếu a < 0 thì 3m a= ± − ; nếu a ≥ 0 thì không tồn tại m thoả mãn.
Bài 4. Tìm m ñể ( ) ( ) ( )3 22 3 1 6 1 2f x x m x m m x= + − + − có Cð, CT nằm trên
ñường thẳng (d): y = −4x.
Giải: Ta có: ( ) ( ) ( )[ ]26 1 1 2 0f x x m x m m′ = + − + − =
⇔ ( ) ( ) ( )2 1 1 2 0g x x m x m m= + − + − =
Hàm số có Cð, CT ( ) 0g x⇔ = có 2 nghiệm phân biệt ( )2 13 1 0 3g m m⇔ ∆ = − > ⇔ ≠
Thực hiện phép chia f (x) cho g(x) ta có:
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )22 1 3 1 1 1 2f x x m g x m x m m m= + − − − + − −
Với 13m ≠ thì phương trình
( ) 0g x = có 2 nghiệm phân biệt x1, x2 và hàm số
y = f (x) ñạt cực trị tại x1, x2. Ta có: ( ) ( )1 2 0g x g x= = nên suy ra
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )2 21 1 1 2 23 1 1 2 ; 3 1 1 2y f x m x m m m y m x m m m= = − − + − − = − − + − −
⇒ ðường thẳng ñi qua Cð, CT là (∆): ( ) ( ) ( )23 1 1 1 2y m x m m m= − − + − − .
ðể cực ñại, cực tiểu nằm trên ñường thẳng (d): y = −4x thì (∆) ≡ (d)
⇔
( )
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
2 3 1 2 3 1 2 03 1 4 1
1 1 2 01 1 2 0
m mm
m
m m mm m m
− − − + =− − = − ⇔ ⇔ =
− − =
− − =
Bài 5. Tìm m ñể ( ) 3 2 7 3f x x mx x= + + + có ñường thẳng ñi qua Cð, CT
vuông góc với y = 3x − 7.
Giải: Hàm số có Cð, CT ⇔ ( ) 23 2 7 0f x x mx′ = + + = có 2 nghiệm phân biệt
⇔ 2 21 0 21m m′∆ = − > ⇔ > . Thực hiện phép chia f (x) cho f ′(x) ta có:
( ) ( ) ( ) ( )2 71 23 21 39 9 9
mf x x m f x m x′= + + − + −
Với 21m > thì phương trình ( ) 0f x′ = có 2 nghiệm phân biệt x1, x2 và hàm
số y = f (x) ñạt cực trị tại x1, x2. Ta có: ( ) ( )1 2 0f x f x′ ′= = suy ra
( ) ( ) ( ) ( )2 21 1 1 2 2 27 72 221 3 ; 21 39 9 9 9m my f x m x y f x m x= = − + − = = − + −
www.VNMATH.com
Chương I. Hàm số – Trần Phương
4
⇒ ðường thẳng ñi qua Cð, CT là (∆): ( )2 72 21 39 9
my m x= − + −
Ta có (∆) ⊥ y = 3x − 7 ⇔ ( )2 2 3 10452 21 .3 1 219 2 2m m m− = − ⇔ = > ⇔ = ±
Bài 6. Tìm m ñể hàm số ( ) 3 2 23f x x x m x m= − + + có cực ñại, cực tiểu ñối
xứng nhau qua (∆): 512 2y x= −
Giải: Hàm số có Cð, CT ⇔ ( ) 2 23 6 0f x x x m′ = − + = có 2 nghiệm phân biệt
⇔ 29 3 0 3m m′∆ = − > ⇔ < . Thực hiện phép chia f (x) cho f ′(x) ta có:
( ) ( ) ( ) ( ) 221 21 33 3 3
mf x x f x m x m′= − + − + +
Với 3m < thì phương trình ( ) 0f x′ = có 2 nghiệm phân biệt x1, x2 và hàm số
y = f (x) ñạt cực trị tại x1, x2. Ta có: ( ) ( )1 2 0f x f x′ ′= = nên
( ) ( ) ( ) ( )2 22 21 1 1 2 2 22 23 ; 33 3 3 3m my f x m x m y f x m x m= = − + + = = − + +
⇒ ðường thẳng ñi qua Cð, CT là (d): ( ) 222 33 3
my m x m= − + + .
Các ñiểm cực trị ( ) ( )1 1 2 2, , ,A x y B x y ñối xứng nhau qua ( ) 51: 2 2y x∆ = −
⇔ (d) ⊥ (∆) tại trung ñiểm I của AB (*) . Ta có 1 2 12I
x x
x
+
= = suy ra
(*) ⇔
( )
( ) ( )
2
2
2
2 13 1 03 2
0
52 1 1 03 1 13 3 2 2
m m
m
m m mm m
− ⋅ = −
=
⇔ ⇔ =
+ =
− ⋅ + + = ⋅ −
Bài 7. Cho ( ) ( ) ( )3 22 cos 3sin 8 1 cos 2 13f x x a a x a x= + − − + +
1. CMR: Hàm số luôn có Cð, CT.
2. Giả sử hàm số ñạt cực trị tại x1, x2. CMR: 2 21 2 18x x+ ≤
Giải: 1. Xét phương trình: ( ) ( ) ( )22 2 cos 3sin 8 1 cos 2 0f x x a a x a′ = + − − + =
Ta có: ( ) ( ) ( )2 2 2cos 3sin 16 1 cos 2 cos 3sin 32cos 0a a a a a a a′∆ = − + + = − + ≥ ∀
Nếu 2 20 cos 3sin cos 0 sin cos sin cos 0a a a a a a a′∆ = ⇔ − = = ⇔ = ⇒ + = (vô lý)
Vậy ∆′ > 0 ∀a ⇒ f ′(x) = 0 có 2 nghiệm phân biệt x1, x2 và hàm số có Cð, CT.
www.VNMATH.com
Bài 4. Cực trị hàm ña thức
5
2. Theo Viet ta có: ( )1 2 1 23sin cos ; 4 1 cos 2x x a a x x a+ = − = − +
( ) ( ) ( )2 22 2 21 2 1 2 1 22 3sin cos 8 1 cos2 9 8cos 6sin cosx x x x x x a a a a a a+ = + − = − + + = + −
( ) ( ) ( )2 22 29 9 sin cos 3sin cos 18 3sin cos 18a a a a a a= + + − + = − + ≤
Bài 8. Cho hàm số ( ) ( ) ( )3 2 22 1 4 33f x x m x m m x= + + + + +
1. Tìm m ñể hàm số ñạt cực trị tại ít nhất 1 ñiểm > 1.
2. Gọi các ñiểm cực trị là x1, x2. Tìm Max của ( )1 2 1 22A x x x x= − +
Giải: Ta có: ( ) ( )2 22 2 1 4 3f x x m x m m′ = + + + + +
1. Hàm số ñạt cực trị tại ít nhất 1 ñiểm > 1 ( ) 0f x′⇔ = có 2 nghiệm phân biệt
1 2,x x thoả mãn: 1 2 1 21 1x x x x< < ∨ ≤ <
( )
( )
( )
( )
( )
( )
2
2
2
2 1 0 6 7 0 3 2, 3 2
0 5, 16 5 0
2 1 0 6 7 0 3 2, 3 2
1 1 1 22
f m m m
mm m
f
m m m
S
m m
′ < + + < ∈ − − − +
′∆ > ∈ − −+ + <⇔ ⇔ ⇔ ≥
+ + ≥ ∉ − − − +
< < − + < −
( )5, 3 2m⇔ ∈ − − +
2. Do
( )
( )
1 2
2
1 2
1
1 4 3
2
x x m
x x m m
+ = − +
= + +
⇒ ( )1 2 1 22A x x x x= − + ( )2 4 3 2 12m m m+ += + +
21 8 72 m m= + +
( ) ( ) ( ) ( )1 17 1 7 1
2 2
m m m m−= + + = + + (do 5 1m− < < − )
⇒ ( ) ( ) 22 91 19 8 16 9 4
2 2 2
A m m m = − + + = − + ≤ . Với 4m = − thì 9Max 2A =
Bài 9. Tìm m ñể hàm số ( ) 3 21 13f x x mx x m= − − + + có khoảng cách giữa các
ñiểm Cð và CT là nhỏ nhất.
Giải: Do ( ) 2 2 1 0f x x mx′ = − − = có 2 1 0m′∆ = + > nên f ′(x) = 0 có 2 nghiệm
phân biệt x1, x2 và hàm số ñạt cực trị tại x1, x2 với các ñiểm cực trị là
( )1 2,A x y ; ( )2 2,B x y . Thực hiện phép chia f (x) cho f ′(x) ta có:
( ) ( ) ( ) ( ) ( )21 2 21 13 3 3f x x m f x m x m′= − − + + + . Do ( ) ( )1 2 0f x f x′ ′= = nên
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )2 21 1 1 2 2 22 2 2 21 1 ; 1 13 3 3 3y f x m x m y f x m x m= = − + + + = = − + + +
www.VNMATH.com
Chương I. Hàm số – Trần Phương
6
Ta có: ( ) ( ) ( ) ( ) ( )22 2 2 22 22 1 2 1 2 1 2 14 19AB x x y y x x m x x= − + − = − + + −
( ) ( )22 22 1 1 2 44 1 19x x x x m = + − + + ( ) ( ) ( )22 24 44 4 1 1 4 19 9m m = + + + ≥ +
⇒
2 13
3AB ≥ . Vậy
2 13Min 3AB = xảy ra ⇔ m = 0.
Bài 10. Tìm m ñể hàm số ( ) ( ) ( )3 21 11 3 23 3f x mx m x m x= − − + − + ñạt cực trị
tại x1, x2 thoả mãn 1 22 1x x+ = .
Giải: Hàm số có Cð, CT ⇔ ( ) ( ) ( )2 2 1 3 2 0f x mx m x m′ = − − + − = có 2 nghiệm
phân biệt ⇔ ( ) ( )2
0
1 3 2 0
m
m m m
≠
′∆ = − − − >
⇔
6 61 0 1
2 2
m− < ≠ < +
(*)
Với ñiều kiện (*) thì ( ) 0f x′ = có 2 nghiệm phân biệt x1, x2 và hàm số f (x) ñạt
cực trị tại x1, x2. Theo ñịnh lý Viet ta có: ( ) ( )1 2 1 22 1 3 2;m mx x x xm m
− −+ = =
Ta có: ( ) ( )1 2 2 12 1 2 12 2 3 42 1 1 ;m mm m mx x x xm m m m m
− −
− − −+ = ⇔ = − = = − =
( ) ( )( ) ( )3 22 3 4 2 3 4 3 2mm m m m m m
m m m
−
− −⇒ ⋅ = ⇔ − − = −
2
2
3
m
m
=
⇔
=
Cả 2 giá trị này ñều thoả mãn ñiều kiện (*). Vậy 1 22 1x x+ = 22 3m m⇔ = ∨ =
Bài 11. Tìm m ñể hàm số ( ) 3 21 13f x x mx mx= − + − ñạt cực trị tại x1, x2 thoả
mãn ñiều kiện 1 2 8x x− ≥ .
Giải: HS có Cð, CT ⇔ ( ) 2 2 0f x x mx m′ = − + = có 2 nghiệm phân biệt
⇔ ( ) ( )2 0 ,0 1,m m m D′∆ = − > ⇔ ∈ = −∞ +∞∪ (*)
Với ñiều kiện này thì ( ) 0f x′ = có 2 nghiệm phân biệt x1, x2 và hàm số f (x) ñạt
cực trị tại x1, x2. Theo ñịnh lý Viet ta có: 1 2 1 22 ;x x m x x m+ = = suy ra:
( ) 221 2 1 2 1 2 1 28 64 4 64x x x x x x x x− ≥ ⇔ − ≥ ⇔ + − ≥ 24 4 64m m⇔ − ≥
2 1 65 1 6516 0 , ,
2 2
m m m
− +⇔ − − ≥ ⇔ ∈ −∞ +∞
∪ (thoả mãn (*) )
Vậy ñể 1 2 8x x− ≥ thì
1 65 1 65
, ,
2 2
m
− +
∈ −∞ +∞
∪
www.VNMATH.com
Bài 4. Cực trị hàm ña thức
7
B. CỰC TRỊ HÀM ðA THỨC BẬC 4
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Hàm số: y = f (x) ( )4 3 2 0ax bx cx dx e a= + + + + ≠
2. ðạo hàm: ( ) 3 24 3 2y f x ax bx cx d′ ′= = + + +
3. Cực trị: Xét ( ) 0f x′ =
có
⇒
⇒
®óng 1 nghiÖm
cã ®óng 1 cùc trÞ1 nghiÖm ®¬n
cã ®óng 2 nghiÖm
1 nghiÖm kÐp
cã 3 nghiÖm ph©n biÖt cã 3 cùc trÞ gåm C§ vµ CT
4. Kỹ năng tính nhanh cực trị
Giả sử f ′(x) triệt tiêu và ñổi dấu tại x = x0, khi ñó f (x) ñạt cực trị tại x0 với số
cực trị là ( ) 4 3 20 0 0 0 0f x ax bx cx dx e= + + + + . Trong trường hợp x0 là số vô tỉ thì
cực trị f (x0) ñược tính theo thuật toán:
Bước 1: Thực hiện phép chia f (x) cho f ′(x) ta có: ( ) ( ) ( ) ( ).
4 3 2
f x q x f x r x′= +
↓ ↓ ↓
BËc BËc BËc
Bước 2: Do f ′(x0) = 0 nên f (x0) = r(x0)
Hệ quả: Các ñiểm cực trị của hàm bậc 4: y = f (x) nằm trên y = r(x)
II. CÁC BÀI TẬP MẪU MINH HỌA
Bài 1. Tìm cực trị của hàm số ( ) 4 26 8 1y f x x x x= = − − − .
Giải: Ta có: ( ) ( ) ( )234 12 8 4 1 2f x x x x x′ = − − = + − ; ( ) ( ) ( )12 1 1f x x x′′ = + −
Do phương trình ( ) 0f x′ = có 1 nghiệm ñơn x = 2 và 1 nghiệm kép x = −1
nên hàm số có ñúng 1 cực trị tại x = 2. Mặt khác ( )2 36 0f ′′ = > suy ra
( )CT 2 25f f= = − . Vậy hàm số có cực tiểu CT 25f = − và không có cực ñại.
Bài 2. Cho ( ) ( )4 3 24 3 1 1f x x mx m x= + + + + . Tìm m ñể ƒ(x) chỉ có cực tiểu
mà không có cực ñại.
Giải: ( ) ( ) ( )[ ]3 2 24 12 6 1 2 2 6 3 1f x x mx m x x x mx m′ = + + + = + + + ;
( )
( ) ( )2
0
0
2 6 3 1 0
x
f x
g x x mx m
=
′ = ⇔
= + + + =
. Xét các khả năng sau ñây:
www.VNMATH.com
Chương I. Hàm số – Trần Phương
8
a) Nếu ( )2 1 7 1 73 3 2 2 0 ,3 3g m m m I
− +
′∆ = − − ≤ ⇔ ∈ =
thì
( )2 0g x x≥ ∀ ∈ℝ ⇔ g(x) ≥ 0 x∀ ∈ℝ .
Suy ra f ′(x) triệt tiêu và ñổi dấu tại x = 0 mà f ′′(0) = 6(m + 1) > 0 ∀m∈I
⇒ ( )CT 0 1f f= = , tức là hàm số chỉ có cực tiểu mà không có cực ñại.
b) Nếu
( ) ( )
0
1
0 3 1 0
g
m
g m
′∆ >
⇔ = −
= + =
thì ( ) ( ) ( )2 22 2 6 4 3f x x x x x x′ = − = −
( ) 0f x′ = ⇔ x = 0 nghiệm kép, x = 3.
Nhìn bảng biến thiên suy ra:
Hàm số y = f (x) chỉ có cực tiểu
mà không có cực ñại.
c) Nếu
( )
0
1
0 0
g
m
g
′∆ >
⇔ = −
≠
thì f ′(x) có 3 nghiệm phân biệt 1 2 3x x x< <
Nhìn bảng biến thiên suy ra:
Hàm số y = f (x) có cực ñại nên
không thoả mãn yêu cầu bài toán.
Kết luận: { }1 7 1 7, 13 3m
− +
∈ −
∪
Bài 3. Cho hàm số ( ) ( ) ( )4 3 23 2 1y f x x m x m x= = + + + +
Chứng minh rằng: ∀m ≠ −1 hàm số luôn có cực ñại ñồng thời 0x ≤C§
( ) ( ) ( ) ( ) ( )[ ] ( )3 2 24 3 3 4 1 4 3 3 4 1 .f x x m x m x x x m x m x g x′ = + + + + = + + + + =
Ta có: ( ) ( )2 29 3 64 1 9 10 17 0g m m m m m∆ = + − + = − + > ∀ nên g(x) = 0 có 2
nghiệm phân biệt x1, x2.
Theo ñịnh lý Viet ta có: 1 2. 1 0 1x x m m= + ≠ ∀ ≠ −
⇒ PT ( ) 0f x′ = có 3 nghiệm phân biệt
0, x1, x2. Xét 2 khả năng sau:
a) Nếu m < −1 thì 1 2. 1 0x x m= + <
⇒ 1 20x x< < ⇒ Bảng biến thiên
x −∞ 0 3 +∞
f ′
−
0
−
0 +
f +∞
CT
+∞
x −∞ x1 x2 x3 +∞
f ′ − 0 + 0 − 0 +
f
+∞
CT
Cð
CT
+∞
x −∞ x1 0
x2 +∞
f ′ − 0 + 0 − 0 +
f
+∞
CT
Cð
CT
+∞
www.VNMATH.com
Bài 4. Cực trị hàm ña thức
9
Nhìn BBT suy ra 0x =C§
b) Nếu m > −1 thì 1 2. 0x x >
và ( )1 2 3 3 04
m
x x
− ++ = < ⇒ 1 2 0x x< <
⇒ Bảng biến thiên.
Nhìn BBT suy ra 2 0x x= <C§
Kết luận:
Vậy ∀m ≠ −1 hàm số luôn có 0x ≤C§
Bài 4. (ðề thi TSðH khối B 2002)
Tìm m ñể hàm số ( )4 2 29 10y mx m x= + − + có 3 ñiểm cực trị
Giải. Yêu cầu bài toán ( ) ( )2 22 2 9 2 . 0y x mx m x g x′⇔ = + − = = có 3 nghiệm
phân biệt
2 39 0
2 0 3
mm
m m
< −
−⇔ < ⇔ < <
Bài 5. Tìm m ñể ( ) 4 2 42 2f x x mx m m= − + + có Cð, CT lập thành tam giác ñều.
Giải. ( ) ( )3 24 4 4f x x mx x x m′ = − = − . Ta có: ( ) 20 0f x x x m′ = ⇔ = ∨ = .
ðể hàm số có Cð, CT ⇔ ( ) 0f x′ = có 3 nghiệm phân biệt ⇔ m > 0
⇒ 3 nghiệm là: 1 2 3; 0 ;x m x x m= − = = ⇒ 3 ñiểm Cð, CT là:
( ) ( ) ( )4 2 4 4 2, 2 ; 0, 2 ; , 2A m m m m B m m C m m m m− − + + − +
⇒ 4 ; 2AB BC m m AC m= = + = .
ðể A, B, C lập thành tam giác ñều
thì AB BC AC= = ⇔ 4 2m m m+ =
4 4 34 3 3m m m m m m⇔ + = ⇔ = ⇔ =
Bài 6. Chứng minh rằng: Hàm số ( ) 4 3 2 1f x x mx mx mx= + + + + không thể
ñồng thời có Cð và CT m∀ ∈ℝ
Giải. Xét ( ) ( )3 2 2 34 3 2 0 3 2 1 4f x x mx mx m m x x x′ = + + + = ⇔ + + = −
x −∞ x1 x2 0 +∞
f ′ − 0 + 0 − 0 +
f
+∞
CT
Cð
CT
+∞
x −∞ x1 0
x3 +∞
f ′ − 0 + 0 − 0 +
f
+∞
A
CT
B
Cð
C
CT
+∞
www.VNMATH.com
Chương I. Hàm số – Trần Phương
10
⇔
3
2
4
3 2 1
x
m
x x
−
=
+ +
. Xét hàm số ( )
3
2
4
3 2 1
xg x
x x
−
=
+ +
có TXð: gD = ℝ
( ) ( )
( )
( )
( )
22 2 2 2
2 22 2
4 3 4 3 4 2 1 1 0
3 2 1 3 2 1
x x x x x xg x x
x x x x
− + + − + + +
′ = = ≤ ∀ ∈
+ + + +
ℝ ;
( )
2
4lim lim
2 13x x
xg x
x x
→∞ →∞
−
= = ∞
+ +
Nghiệm của phương trình ( ) 0f x′ =
cũng là hoành ñộ giao ñiểm của
ñường thẳng y = m với ñồ thị y = g(x).
Nhìn bảng biến thiên suy ra ñường thẳng y = m cắt y = g(x) tại ñúng 1 ñiểm
⇒ ( ) 0f x′ = có ñúng 1 nghiệm.
Vậy hàm số y = f (x) không thể ñồng thời có cực ñại và cực tiểu.
Bài 7. Chứng minh rằng: ( ) 4 3 0f x x px q x= + + ≥ ∀ ∈ℝ ⇔ 4256 27q p≥
Giải. Ta có: ( ) ( )3 2 24 3 4 3 0f x x px x x p′ = + = + = ⇔ 34
p
x
−
= và nghiệm kép x = 0
Do f ′(x) cùng dấu với (4x + 3p) nên lập bảng biến thiên ta có:
f (x) ≥ 0 ∀x∈R ⇔ ( ) 3Min 0
4
pf x f − = ≥
⇔
4
4256 27 0 256 27
256
q p q p− ≥ ⇔ ≥
Bài 8. (ðề thi dự bị ðH khối A năm 2004)
Tìm m ñể hàm số 4 2 22 1y x m x= − + có 3 ñiểm cực trị là 3 ñỉnh của một tam
giác vuông cân
Giải. Hàm số có 3 cực trị ( )2 24 0y x x m′⇔ = − = có 3 nghiệm phân biệt
0m⇔ ≠ , khi ñó ñồ thị có 3 ñiểm cực trị là ( ) ( ) ( )4 40,1 ; ,1 , ,1A B m m C m m− − − .
Do y là hàm chẵn nên YCBT . 0 1AB AC m⇔ = ⇔ = ±
Bài 9. Chứng minh rằng: ( ) 4 26 4 6f x x x x= − + + luôn có 3 cực trị ñồng thời
gốc toạ ñộ O là trọng tâm của tam giác tạo bởi 3 ñỉnh là 3 cực trị
Bài 10. Chứng minh rằng: ( ) 4 0f x x px q x= + + ≥ ∀ ∈ℝ ⇔ 3 4256 27q p≥
Bài 11. Cho ( ) ( )4 3 28 3 2 1 1f x x mx m x= + + + − . Tìm m ñể ƒ(x) chỉ có cực tiểu
mà không có cực ñại.
x −∞ x2 +∞
f ′ − 0 −
f +∞
−∞
www.VNMATH.com
Tài liệu đính kèm: