Đề bài
Tìm các khoảng đơn điệu của các hàm số:
a) \(y=\frac{3x+1}{1-x}\) ;
b) \(y=\frac{x^{2}-2x}{1-x}\) ;
c) \(y=\sqrt{x^{2}-x-20}\) ;
d) \(y=\frac{2x}{x^{2}-9}\).
HocLop 12 giải chi tiết
a) \(y=\frac{3x+1}{1-x}=\frac{3x+1}{-x+1}\)
Tập xác định: \(D=R\backslash \left\{ 1 \right\}.\)
Có: \(y'=\frac{3.1-(-1).1}{{{\left( -x+1 \right)}^{2}}}=\frac{4}{{{\left( -x+1 \right)}^{2}}}>0\ \forall \ x\in D.\)
Bảng biến thiên:
Vậy hàm số đồng biến trên các khoảng xác định của nó là: \(\left( -\infty ;\ 1 \right)\) và \(\left( 1;+\infty \right).\)
Chú ý cách tính giới hạn để điền vào BBT: \(\underset{x\to \pm \infty }{\mathop{\lim }}\,\frac{3x+1}{1-x}=-3;\ \ \underset{x\to {{1}^{+}}}{\mathop{\lim }}\,\frac{3x+1}{1-x}=-\infty ;\ \ \ \underset{x\to {{1}^{-}}}{\mathop{\lim }}\,\frac{3x+1}{1-x}=+\infty \)
b) \(y=\frac{{{x}^{2}}-2x}{1-x}.\)
Tập xác định: \(D=R\backslash \left\{ 1 \right\}.\)
Có:
\(\begin{align}& y'=\frac{\left( 2x-2 \right)\left( 1-x \right)+{{x}^{2}}-2x}{{{\left( 1-x \right)}^{2}}}=\frac{-{{x}^{2}}+2x-2}{{{\left( 1-x \right)}^{2}}}=\frac{-\left( {{x}^{2}}-2x+2 \right)}{{{\left( 1-x \right)}^{2}}}=\frac{-\left( {{x}^{2}}-2x+1 \right)-1}{{{\left( 1-x \right)}^{2}}} \\ & =\frac{-{{\left( x-1 \right)}^{2}}-1}{{{\left( 1-x \right)}^{2}}}=-1-\frac{1}{{{\left( 1-x \right)}^{2}}}<0\ \forall x\in D. \\ \end{align}\)
Bảng biến thiên:
Vậy hàm số nghịch biến trên các khoảng xác định của nó là: \(\left( -\infty ;\ 1 \right)\) và \(\left( 1;+\infty \right).\)
Chú ý: cách tính giới hạn để điền vào bảng biến thiên:
\(\begin{align}& \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\frac{{{x}^{2}}-2x}{1-x}=-\infty ;\ \ \ \ \ \underset{x\to -\infty }{\mathop{\lim }}\,\frac{{{x}^{2}}-2x}{1-x}=+\infty \ \\ & \underset{x\to {{1}^{+}}}{\mathop{\lim }}\,\frac{3x+1}{1-x}=+\infty ;\ \ \ \ \ \ \underset{x\to {{1}^{-}}}{\mathop{\lim }}\,\frac{3x+1}{1-x}=-\infty \\ \end{align}\)
c) \(y=\sqrt{{{x}^{2}}-x-20}\)
Có \({{x}^{2}}-x-20\ge 0\Leftrightarrow \left( x+4 \right)\left( x-5 \right)\ge 0\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & x\le -4 \\ & x\ge 5 \\ \end{align} \right..\)
Tập xác định: \(D=\left( -\infty ;-4 \right]\cup \left[ 5;+\infty \right).\)
Có \(y'=\frac{2x-1}{2\sqrt{{{x}^{2}}-x-20}}\Rightarrow y'=0\Leftrightarrow 2x-1=0\Leftrightarrow x=\frac{1}{2}\)
Bảng biến thiên:
Vậy hàm số nghịch biến trên khoảng \(\left( -\infty ;-4 \right)\) và đồng biến trên khoảng \(\left( 5;+\infty \right).\)
Chú ý: cách tính giới hạn để điền vào BBT:
\(\begin{align} & \underset{x\to -\infty }{\mathop{\lim }}\,\sqrt{{{x}^{2}}-x-20}=+\infty ;\ \ \ \ \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\sqrt{{{x}^{2}}-x-20}=+\infty \\ & \underset{x\to {{4}^{-}}}{\mathop{\lim }}\,\sqrt{{{x}^{2}}-x-20}=0;\ \ \ \ \ \ \ \underset{x\to {{5}^{+}}}{\mathop{\lim }}\,\sqrt{{{x}^{2}}-x-20}=0.\ \\ \end{align}\)
d) \(y=\frac{2x}{{{x}^{2}}-9}.\)
Có \({{x}^{2}}-9\ne 0\Leftrightarrow x\ne \pm 3.\)
Tập xác định: \(D=R\backslash \left\{ \pm 3 \right\}.\)
Có: \(y'=\frac{2\left( {{x}^{2}}-9 \right)-2x.2x}{{{\left( {{x}^{2}}-9 \right)}^{2}}}=\frac{-2{{x}^{2}}-18}{{{\left( {{x}^{2}}-9 \right)}^{2}}}=\frac{-2\left( {{x}^{2}}+9 \right)}{{{\left( {{x}^{2}}-9 \right)}^{2}}}<0\ \forall \ x\in D.\)
Bảng biến thiên:
Vậy hàm số nghịch biến trên các khoảng xác định của nó là: \(\left( -\infty ;\ -3 \right);\ \left( -3;\ 3 \right)\) và \(\left( 3;\ +\infty \right).\)
Chú ý: Cách tính giới hạn để điền vào BBT:
\(\begin{align}& \underset{x\to -\infty }{\mathop{\lim }}\,\frac{2x}{{{x}^{2}}-9}=0;\ \ \ \ \ \ \ \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\frac{2x}{{{x}^{2}}-9}=0 \\ & \underset{x\to -{{3}^{+}}}{\mathop{\lim }}\,\frac{2x}{{{x}^{2}}-9}=+\infty ;\ \ \ \ \ \ \ \underset{x\to -{{3}^{-}}}{\mathop{\lim }}\,\frac{2x}{{{x}^{2}}-9}=-\infty \\ & \underset{x\to {{3}^{+}}}{\mathop{\lim }}\,\frac{2x}{{{x}^{2}}-9}=+\infty ;\ \ \ \ \ \ \ \underset{x\to {{3}^{-}}}{\mathop{\lim }}\,\frac{2x}{{{x}^{2}}-9}=-\infty . \\ \end{align}\)
Tìm các khoảng đơn điệu của các hàm số:
a) \(y=\frac{3x+1}{1-x}\) ;
b) \(y=\frac{x^{2}-2x}{1-x}\) ;
c) \(y=\sqrt{x^{2}-x-20}\) ;
d) \(y=\frac{2x}{x^{2}-9}\).
HocLop 12 giải chi tiết
a) \(y=\frac{3x+1}{1-x}=\frac{3x+1}{-x+1}\)
Tập xác định: \(D=R\backslash \left\{ 1 \right\}.\)
Có: \(y'=\frac{3.1-(-1).1}{{{\left( -x+1 \right)}^{2}}}=\frac{4}{{{\left( -x+1 \right)}^{2}}}>0\ \forall \ x\in D.\)
Bảng biến thiên:
Vậy hàm số đồng biến trên các khoảng xác định của nó là: \(\left( -\infty ;\ 1 \right)\) và \(\left( 1;+\infty \right).\)
Chú ý cách tính giới hạn để điền vào BBT: \(\underset{x\to \pm \infty }{\mathop{\lim }}\,\frac{3x+1}{1-x}=-3;\ \ \underset{x\to {{1}^{+}}}{\mathop{\lim }}\,\frac{3x+1}{1-x}=-\infty ;\ \ \ \underset{x\to {{1}^{-}}}{\mathop{\lim }}\,\frac{3x+1}{1-x}=+\infty \)
b) \(y=\frac{{{x}^{2}}-2x}{1-x}.\)
Tập xác định: \(D=R\backslash \left\{ 1 \right\}.\)
Có:
\(\begin{align}& y'=\frac{\left( 2x-2 \right)\left( 1-x \right)+{{x}^{2}}-2x}{{{\left( 1-x \right)}^{2}}}=\frac{-{{x}^{2}}+2x-2}{{{\left( 1-x \right)}^{2}}}=\frac{-\left( {{x}^{2}}-2x+2 \right)}{{{\left( 1-x \right)}^{2}}}=\frac{-\left( {{x}^{2}}-2x+1 \right)-1}{{{\left( 1-x \right)}^{2}}} \\ & =\frac{-{{\left( x-1 \right)}^{2}}-1}{{{\left( 1-x \right)}^{2}}}=-1-\frac{1}{{{\left( 1-x \right)}^{2}}}<0\ \forall x\in D. \\ \end{align}\)
Bảng biến thiên:
Vậy hàm số nghịch biến trên các khoảng xác định của nó là: \(\left( -\infty ;\ 1 \right)\) và \(\left( 1;+\infty \right).\)
Chú ý: cách tính giới hạn để điền vào bảng biến thiên:
\(\begin{align}& \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\frac{{{x}^{2}}-2x}{1-x}=-\infty ;\ \ \ \ \ \underset{x\to -\infty }{\mathop{\lim }}\,\frac{{{x}^{2}}-2x}{1-x}=+\infty \ \\ & \underset{x\to {{1}^{+}}}{\mathop{\lim }}\,\frac{3x+1}{1-x}=+\infty ;\ \ \ \ \ \ \underset{x\to {{1}^{-}}}{\mathop{\lim }}\,\frac{3x+1}{1-x}=-\infty \\ \end{align}\)
c) \(y=\sqrt{{{x}^{2}}-x-20}\)
Có \({{x}^{2}}-x-20\ge 0\Leftrightarrow \left( x+4 \right)\left( x-5 \right)\ge 0\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & x\le -4 \\ & x\ge 5 \\ \end{align} \right..\)
Tập xác định: \(D=\left( -\infty ;-4 \right]\cup \left[ 5;+\infty \right).\)
Có \(y'=\frac{2x-1}{2\sqrt{{{x}^{2}}-x-20}}\Rightarrow y'=0\Leftrightarrow 2x-1=0\Leftrightarrow x=\frac{1}{2}\)
Bảng biến thiên:
Vậy hàm số nghịch biến trên khoảng \(\left( -\infty ;-4 \right)\) và đồng biến trên khoảng \(\left( 5;+\infty \right).\)
Chú ý: cách tính giới hạn để điền vào BBT:
\(\begin{align} & \underset{x\to -\infty }{\mathop{\lim }}\,\sqrt{{{x}^{2}}-x-20}=+\infty ;\ \ \ \ \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\sqrt{{{x}^{2}}-x-20}=+\infty \\ & \underset{x\to {{4}^{-}}}{\mathop{\lim }}\,\sqrt{{{x}^{2}}-x-20}=0;\ \ \ \ \ \ \ \underset{x\to {{5}^{+}}}{\mathop{\lim }}\,\sqrt{{{x}^{2}}-x-20}=0.\ \\ \end{align}\)
d) \(y=\frac{2x}{{{x}^{2}}-9}.\)
Có \({{x}^{2}}-9\ne 0\Leftrightarrow x\ne \pm 3.\)
Tập xác định: \(D=R\backslash \left\{ \pm 3 \right\}.\)
Có: \(y'=\frac{2\left( {{x}^{2}}-9 \right)-2x.2x}{{{\left( {{x}^{2}}-9 \right)}^{2}}}=\frac{-2{{x}^{2}}-18}{{{\left( {{x}^{2}}-9 \right)}^{2}}}=\frac{-2\left( {{x}^{2}}+9 \right)}{{{\left( {{x}^{2}}-9 \right)}^{2}}}<0\ \forall \ x\in D.\)
Bảng biến thiên:
Vậy hàm số nghịch biến trên các khoảng xác định của nó là: \(\left( -\infty ;\ -3 \right);\ \left( -3;\ 3 \right)\) và \(\left( 3;\ +\infty \right).\)
Chú ý: Cách tính giới hạn để điền vào BBT:
\(\begin{align}& \underset{x\to -\infty }{\mathop{\lim }}\,\frac{2x}{{{x}^{2}}-9}=0;\ \ \ \ \ \ \ \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\frac{2x}{{{x}^{2}}-9}=0 \\ & \underset{x\to -{{3}^{+}}}{\mathop{\lim }}\,\frac{2x}{{{x}^{2}}-9}=+\infty ;\ \ \ \ \ \ \ \underset{x\to -{{3}^{-}}}{\mathop{\lim }}\,\frac{2x}{{{x}^{2}}-9}=-\infty \\ & \underset{x\to {{3}^{+}}}{\mathop{\lim }}\,\frac{2x}{{{x}^{2}}-9}=+\infty ;\ \ \ \ \ \ \ \underset{x\to {{3}^{-}}}{\mathop{\lim }}\,\frac{2x}{{{x}^{2}}-9}=-\infty . \\ \end{align}\)