Giải bài 64 trang 57 - SGK Giải tích lớp 12 nâng cao

Cho hàm số \(y=\dfrac{ax^2-bx}{x-1}\)

a) Tìm a và b biết rằng đồ thị (C) của hàm số đã cho đi qua điểm \(A\left(-1;\dfrac 5 2\right)\) và tiếp tuyến của (C) tại điểm O(0;0) có hệ số góc bằng \(-3\)

b) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số với các giá trị của a và b đã tìm được

Lời giải:

a)

TXĐ: \(D=\mathbb{R}\backslash \left\{ 1 \right\}\)

\(y'=\dfrac{\left( 2ax-b \right)\left( x-1 \right)-\left( a{{x}^{2}}-bx \right)}{{{\left( x-1 \right)}^{2}}}=\dfrac{a{{x}^{2}}-2ax+b}{{{\left( x-1 \right)}^{2}}}\)

Vì đồ thị (C) đi qua điểm A nên ta có:

\(\dfrac{5}{2}=\dfrac{a.1-b\left( -1 \right)}{\left( -1 \right)-1}\Leftrightarrow \dfrac{5}{2}=\dfrac{a+b}{-2}\Leftrightarrow a+b=-5\)

Tiếp tuyến của đồ thị (C) tại \(O(0;0)\) có hệ số góc là \(-3\) nên:

\(y'\left( 0 \right)=-3\Leftrightarrow \dfrac{a.0-2a.0+b}{{{\left( 0-1 \right)}^{2}}}=-3\Leftrightarrow b=-3\)

Từ (1) và (2) ta có: \( \left\{ \begin{align} & a=-2 \\ & b=-3 \\ \end{align} \right.\)

b)

Với \(a =-2, b=-3\) ta có:

\(y=\dfrac{-2{{x}^{2}}+3x}{x-1}=-2x+1+\dfrac{1}{x-1}\)

TXĐ: \(D=\mathbb{R}\backslash \left\{ 1 \right\}\)

\(\lim\limits_{x\to -\infty }\,y=+\infty ;\lim\limits_{x\to +\infty }\,y=-\infty \)

\(\lim\limits_{x\to {{1}^{-}}}\,y=-\infty ;\lim\limits_{x\to {{1}^{+}}}\,y=+\infty \) nên \(x=1\) là tiệm cận đứng

\(\lim\limits_{x\to \pm \infty }\,\left( y+2x-1 \right)=\lim\limits_{x\to \pm \infty }\,\dfrac{1}{x-1}=0\) nên \(y=-2x+1\) là tiệm cận xiên

\(y'=-2-\dfrac{1}{{{\left( x-1 \right)}^{2}}}=\dfrac{-2{{\left( x-1 \right)}^{2}}-1}{{{\left( x-1 \right)}^{2}}}<0\,\,\,\forall x\,\in \mathbb{R}\)

Vậy hàm số nghịch biến trên \(\left( -\infty ;-1 \right)\)  và \(\left( -1;+\infty \right)\)

Bảng biến thiên:

Đồ thị

Hàm số đi qua điểm \((0;0)\) và \((2;-2)\)

Đồ thị nhận điểm \( I(1;-1)\) là tâm đối xứng