Giải bài 4 trang 44 – SGK môn Giải tích lớp 12

Bằng cách khảo sát hàm số, hãy tìm số nghiệm của các phương trình sau:

a) \({{x}^{3}}-3{{x}^{2}}+5=0\)

b) \(-2{{x}^{3}}+3{{x}^{2}}-2=0\)

c) \(2{{x}^{2}}-{{x}^{4}}=-1\)

Lời giải:

a) \({{x}^{3}}-3{{x}^{2}}+5=0\)

Xét hàm số \(y={{x}^{3}}-3{{x}^{2}}+5\)

* Tập xác định: \(D=\mathbb{R}\)

* Sự biến thiên

+) Chiều biến thiên

\(y'=3{{x}^{2}}-6x;\,y'=0\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & x=0 \\ & x=2 \\ \end{align} \right. \)

Hàm số nghịch biến trên \((0;\,2)\)

Hàm số đồng biến trên các khoảng \((-\infty;\,0)\) và \((2;\,+\infty)\)

+) Cực trị

Hàm số đạt cực đại tại \(x=0;\,y_{CĐ}=5\).

Hàm số đạt cực tiểu tại \(x=2;\,y_{CT}=1\).

+) Giới hạn tại vô cực

\(\lim\limits_{x\to -\infty }\,\left( {{x}^{3}}-3{{x}^{2}}+5 \right)=\lim\limits_{x\to -\infty }\,\left[ {{x}^{3}}\left( 1-\dfrac{3}{x}+\dfrac{5}{{{x}^{3}}} \right) \right]=-\infty \\ \lim\limits_{x\to +\infty }\,\left( {{x}^{3}}-3{{x}^{2}}+5 \right)=\lim\limits_{x\to +\infty }\,\left[ {{x}^{3}}\left( 1-\dfrac{3}{x}+\dfrac{5}{{{x}^{3}}} \right) \right]=+\infty \)

+Bảng biến thiên 

* Đồ thị

Số nghiệm của phương trình \({{x}^{3}}-3{{x}^{2}}+5=0\) là số giao điểm của đồ thị hàm số \(y={{x}^{3}}-3{{x}^{2}}+5\) với trục hoành.
Từ đồ thị hàm số ta thấy đồ thị hàm số giao với trục hoành tại 1 điểm duy nhất.
Vậy phương trình đã cho có duy nhất một nghiệm.

b) \(-2{{x}^{3}}+3{{x}^{2}}-2=0\)

Xét hàm số \(y=-2{{x}^{3}}+3{{x}^{2}}-2\)

* Tập xác định: \(D=\mathbb{R}\)

* Sự biến thiên

+) Chiều biến thiên

\(y'=-6{{x}^{2}}+6x;\,y'=0\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & x=0 \\ & x=1 \\ \end{align} \right. \)

Hàm số đồng biến trên \((0;\,1)\)

Hàm số nghịch biến trên các khoảng \((-\infty;\,0)\) và \((1;\,+\infty)\)

+) Cực trị

Hàm số đạt cực đại tại \(x=1;\,y_{CĐ}=-1\).

Hàm số đạt cực tiểu tại \(x=0;\,y_{CT}=-2\).

+) Giới hạn tại vô cực

\(\lim\limits_{x\to -\infty }\,\left( -2{{x}^{3}}+3{{x}^{2}}-2 \right)=\lim\limits_{x\to -\infty }\,\left[ {{x}^{3}}\left( -2+\dfrac{3}{x}-\dfrac{2}{{{x}^{3}}} \right) \right]=+\infty \\ \lim\limits_{x\to +\infty }\,\left( -2{{x}^{3}}+3{{x}^{2}}-2 \right)=\lim\limits_{x\to +\infty }\,\left[ {{x}^{3}}\left( -2+\dfrac{3}{x}-\dfrac{2}{{{x}^{3}}} \right) \right]=-\infty \)

+Bảng biến thiên 

* Đồ thị

Số nghiệm của phương trình \(-2{{x}^{3}}+3{{x}^{2}}-2=0\) là số giao điểm của đồ thị hàm số \(y=-2{{x}^{3}}+3{{x}^{2}}-2\) với trục hoành.
Từ đồ thị hàm số ta thấy đồ thị hàm số giao với trục hoành tại 1 điểm duy nhất.
Vậy phương trình đã cho có duy nhất một nghiệm.

c) \(2{{x}^{2}}-{{x}^{4}}=-1\)

Xét hàm số \(y=-{{x}^{4}}+2{{x}^{2}}\)

* Tập xác định: \(D=\mathbb{R}\)

* Sự biến thiên

+) Chiều biến thiên

\(y'=-4{{x}^{3}}+4x;\,y'=0\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & x=0 \\ & x=\pm 1 \\ \end{align} \right. \)

Hàm số nghịch biến trên các khoảng \((-1;\,0)\,\text{và}\,(1;\,+\infty)\)

Hàm số đồng biến trên các khoảng \((-\infty;\,-1)\) và \((0;\,1)\)

+) Cực trị

Hàm số đạt cực đại tại \(x=\pm1;\,y_{CĐ}=1\).

Hàm số đạt cực tiểu tại \(x=0;\,y_{CT}=0\).

+) Giới hạn tại vô cực

\(\lim\limits_{x\to -\infty }\,\left(- {{x}^{4}}+2{{x}^{2}} \right)=\lim\limits_{x\to -\infty }\,\left[ {{x}^{4}}\left( -1+\dfrac{2}{{{x}^{2}}} \right) \right]=-\infty \\ \lim\limits_{x\to +\infty }\,\left( -{{x}^{4}}+2{{x}^{2}} \right)=\lim\limits_{x\to +\infty }\,\left[ {{x}^{4}}\left(- 1+\dfrac{2}{{{x}^{2}}} \right) \right]=-\infty \)

+Bảng biến thiên 

* Đồ thị

Số nghiệm của phương trình \(2{{x}^{2}}-{{x}^{4}}=-1\) là số giao điểm của đồ thị hàm số \(y=-{{x}^{4}}+2{{x}^{2}}\) với đường thẳng \(y=-1\).
Từ đồ thị hàm số ta thấy đồ thị hàm số giao với đường thẳng \(y=-1\) tại 2 điểm.
Vậy phương trình đã cho có hai nghiệm.
Chú ý: Số nghiệm của phương trình \(f(x)=0\) là số giao điểm của đồ thị hàm số \(y=f(x)\) với trục hoành.
           Số nghiệm của phương trình \(f(x)=g(x)\) là số giao điểm của đồ thị hàm số \(y=f(x)\) và đồ thị hàm số \(y=g(x)\).

 

Mục lục Lớp 12 theo chương Chương 1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số - Bài tập Giải tích 12 Chương 1: Este - Lipit - Giải bài tập SGK Hóa học 12 nâng cao Chương 1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số - Giải tích 12 Chương 1: Việt Nam từ năm 1919 đến năm 1930 - Phần 2: Lịch sử Việt Nam từ 1919 - 1920 Chương 1: Cơ chế di truyền và biến dị - Phần 5: Di truyền học Địa Lý Việt Nam - Giải bài tập SGK Địa lý 12 Chương 1: Este - Lipit - Giải bài tập SGK Hóa học 12 Chương 1: Dao động cơ - Giải bài tập SGK Vật lý 12 Chương 1: Ứng dụng của đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số - Giải tích 12 (Nâng cao) Chương 1: Khối đa diện - Hình học 12 Chương 1: Sự hình thành trật tự thế giới mới sau chiến tranh thế giới thứ hai (1945-1949) - Phần 1: Lịch sử thế giới hiện đại từ năm 1945 - 2000 Chương 1: Bằng chứng và cơ chế tiến hoá - Phần 6: Tiến hoá Chương 1: Động lực học vật rắn - Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Chương 1: Cá thể và quần thể sinh vật - Phần 7: Sinh thái học Chương 2: Hàm số lũy thừa. Hàm số mũ và hàm số logarit - Bài tập Giải tích 12 Chương 2: Cacbohiđrat - Giải bài tập SGK Hóa học 12 nâng cao Chương 2: Hàm số lũy thừa. Hàm số mũ và hàm số lôgarit - Giải tích 12 Chương 2: Việt Nam từ năm 1930 đến năm 1945 - Phần 2: Lịch sử Việt Nam từ 1919 - 1920 Địa Lý Tự Nhiên - Giải bài tập SGK Địa lý 12 Chương 2: Cacbohiđrat - Giải bài tập SGK Hóa học 12 Chương 2: Sóng cơ và sóng âm - Giải bài tập SGK Vật lý 12 Chương 2: Tính quy luật của hiện tượng di truyền - Phần 5: Di truyền học Chương 2: Hàm số lũy thừa, hàm số mũ và hàm số lôgarit - Giải tích 12 (Nâng cao) Chương 2: Liên Xô và các nước Đông Âu (1945-1991), Liên Bang Nga (1991-2000) - Phần 1: Lịch sử thế giới hiện đại từ năm 1945 - 2000 Chương 2: Mặt nón, mặt trụ, mặt cầu - Hình học 12 Chương 2: Sự phát sinh và phát triển của sự sống trên Trái Đất - Phần 6: Tiến hoá Chương 2: Quần xã sinh vật - Phần 7: Sinh thái học Chương 2: Dao động cơ - Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Chương 3: Nguyên hàm - Tích phân và ứng dụng - Bài tập Giải tích 12 Chương 3: Amin, Amino axit và protein - Giải bài tập SGK Hóa học 12 nâng cao Chương 3: Nguyên hàm - Tích phân và ứng dụng - Giải tích 12 Chương 3: Việt Nam từ năm 1945 đến năm 1954 - Phần 2: Lịch sử Việt Nam từ 1919 - 1920 Địa Lý Dân Cư - Giải bài tập SGK Địa lý 12 Chương 3: Amin, Amino axit và protein - Giải bài tập SGK Hóa học 12 Chương 3: Dòng điện xoay chiều - Giải bài tập SGK Vật lý 12 Chương 3: Di truyền học quần thể - Phần 5: Di truyền học Chương 3: Nguyên hàm - Tích phân và ứng dụng - Giải tích 12 (Nâng cao) Chương 3: Các nước Á, Phi và Mĩ Latinh (1945-2000) - Phần 1: Lịch sử thế giới hiện đại từ năm 1945 - 2000 Chương 3: Phương pháp tọa độ trong không gian - Hình học 12 Chương 3: Hệ sinh thái, sinh quyển và bảo vệ môi trường - Phần 7: Sinh thái học Chương 3: Sóng cơ - Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Chương 4: Số phức - Bài tập Giải tích 12 Chương 4: Polime và vật liệu polime - Giải bài tập SGK Hóa học 12 nâng cao Chương 4: Số phức - Giải tích 12 Chương 4: Việt Nam từ năm 1954 đến năm 1975 - Phần 2: Lịch sử Việt Nam từ 1919 - 1920 Địa Lý Kinh Tế - Giải bài tập SGK Địa lý 12 Chương 4: Polime và vật liệu polime - Giải bài tập SGK Hóa học 12 Chương 4: Dao động và sóng điện từ - Giải bài tập SGK Vật lý 12 Chương 4: Ứng dụng di truyền học - Phần 5: Di truyền học Chương 4: Số phức - Giải tích 12 (Nâng cao) Chương 4: Mĩ, Tây Âu, Nhật Bản (1945 - 2000) - Phần 1: Lịch sử thế giới hiện đại từ năm 1945 - 2000 Chương 4: Dao động và sóng điện từ - Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Chương 5: Quan hệ quốc tế (1945 - 2000) - Phần 1: Lịch sử thế giới hiện đại từ năm 1945 - 2000 Chương 5: Dòng điện xoay chiều - Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Chương 5: Đại cương về kim loại - Giải bài tập SGK Hóa học 12 nâng cao Chương 5: Việt Nam từ năm 1975 đến năm 2000 - Phần 2: Lịch sử Việt Nam từ 1919 - 1920 Địa Lý Địa Phương - Giải bài tập SGK Địa lý 12 Chương 5: Đại cương về kim loại - Giải bài tập SGK Hóa học 12 Chương 5: Sóng ánh sáng - Giải bài tập SGK Vật lý 12 Chương 5: Di truyền học người - Phần 5: Di truyền học Chương 6: Cách mạng khoa học - công nghệ và xu thế toàn cầu hóa - Phần 1: Lịch sử thế giới hiện đại từ năm 1945 - 2000 Chương 6: Sóng ánh sáng - Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Chương 6: Kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm - Giải bài tập SGK Hóa học 12 nâng cao Chương 6: Kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm - Giải bài tập SGK Hóa học 12 Chương 6: Lượng tử ánh sáng - Giải bài tập SGK Vật lý 12 Chương 7: Lượng tử ánh sáng - Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Chương 7: Crom - Sắt - Đồng - Giải bài tập SGK Hóa học 12 nâng cao Chương 7: Sắt và một số kim loại quan trọng - Giải bài tập SGK Hóa học 12 Chương 7: Hạt nhân nguyên tử - Giải bài tập SGK Vật lý 12 Chương 8: Sơ lược về Thuyết tương đối hẹp - Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Chương 8: Phân biệt một số chất vô cơ. Chuẩn độ dung dịch - Giải bài tập SGK Hóa học 12 nâng cao Chương 8: Phân biệt một số chất vô cơ - Giải bài tập SGK Hóa học 12 Chương 8: Từ vi mô đến vĩ mô - Giải bài tập SGK Vật lý 12 Chương 9: Hạt nhân nguyên tử - Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Chương 9: Hóa học và vấn đề phát triển kinh tế, xã hội, môi trường - Giải bài tập SGK Hóa học 12 nâng cao Chương 9: Hóa học và vấn đề phát triển kinh tế, xã hội, môi trường - Giải bài tập SGK Hóa học 12 Chương 10: Từ vi mô đến vĩ mô - Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài 5: Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số
Lớp 12
Chương 1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số Chương 1: Este - Lipit Chương 1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số Chương 1: Việt Nam từ năm 1919 đến năm 1930 Chương 1: Cơ chế di truyền và biến dị Địa Lý Việt Nam Chương 1: Este - Lipit Chương 1: Dao động cơ Chương 1: Ứng dụng của đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số Chương 1: Khối đa diện Chương 1: Sự hình thành trật tự thế giới mới sau chiến tranh thế giới thứ hai (1945-1949) Chương 1: Bằng chứng và cơ chế tiến hoá Chương 1: Động lực học vật rắn Chương 1: Cá thể và quần thể sinh vật Chương 2: Hàm số lũy thừa. Hàm số mũ và hàm số logarit Chương 2: Cacbohiđrat Chương 2: Hàm số lũy thừa. Hàm số mũ và hàm số lôgarit Chương 2: Việt Nam từ năm 1930 đến năm 1945 Địa Lý Tự Nhiên Chương 2: Cacbohiđrat Chương 2: Sóng cơ và sóng âm Chương 2: Tính quy luật của hiện tượng di truyền Chương 2: Hàm số lũy thừa, hàm số mũ và hàm số lôgarit Chương 2: Liên Xô và các nước Đông Âu (1945-1991), Liên Bang Nga (1991-2000) Chương 2: Mặt nón, mặt trụ, mặt cầu Chương 2: Sự phát sinh và phát triển của sự sống trên Trái Đất Chương 2: Quần xã sinh vật Chương 2: Dao động cơ Chương 3: Nguyên hàm - Tích phân và ứng dụng Chương 3: Amin, Amino axit và protein Chương 3: Nguyên hàm - Tích phân và ứng dụng Chương 3: Việt Nam từ năm 1945 đến năm 1954 Địa Lý Dân Cư Chương 3: Amin, Amino axit và protein Chương 3: Dòng điện xoay chiều Chương 3: Di truyền học quần thể Chương 3: Nguyên hàm - Tích phân và ứng dụng Chương 3: Các nước Á, Phi và Mĩ Latinh (1945-2000) Chương 3: Phương pháp tọa độ trong không gian Chương 3: Hệ sinh thái, sinh quyển và bảo vệ môi trường Chương 3: Sóng cơ Chương 4: Số phức Chương 4: Polime và vật liệu polime Chương 4: Số phức Chương 4: Việt Nam từ năm 1954 đến năm 1975 Địa Lý Kinh Tế Chương 4: Polime và vật liệu polime Chương 4: Dao động và sóng điện từ Chương 4: Ứng dụng di truyền học Chương 4: Số phức Chương 4: Mĩ, Tây Âu, Nhật Bản (1945 - 2000) Chương 4: Dao động và sóng điện từ Chương 5: Quan hệ quốc tế (1945 - 2000) Chương 5: Dòng điện xoay chiều Chương 5: Đại cương về kim loại Chương 5: Việt Nam từ năm 1975 đến năm 2000 Địa Lý Địa Phương Chương 5: Đại cương về kim loại Chương 5: Sóng ánh sáng Chương 5: Di truyền học người Chương 6: Cách mạng khoa học - công nghệ và xu thế toàn cầu hóa Chương 6: Sóng ánh sáng Chương 6: Kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm Chương 6: Kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm Chương 6: Lượng tử ánh sáng Chương 7: Lượng tử ánh sáng Chương 7: Crom - Sắt - Đồng Chương 7: Sắt và một số kim loại quan trọng Chương 7: Hạt nhân nguyên tử Chương 8: Sơ lược về Thuyết tương đối hẹp Chương 8: Phân biệt một số chất vô cơ. Chuẩn độ dung dịch Chương 8: Phân biệt một số chất vô cơ Chương 8: Từ vi mô đến vĩ mô Chương 9: Hạt nhân nguyên tử Chương 9: Hóa học và vấn đề phát triển kinh tế, xã hội, môi trường Chương 9: Hóa học và vấn đề phát triển kinh tế, xã hội, môi trường Chương 10: Từ vi mô đến vĩ mô
+ Mở rộng xem đầy đủ