Hàm số bậc hai và cách giải các dạng bài tập (2024) hay nhất
Với các bài toán về Hàm số bậc hai lớp 10 và cách giải các dạng bài tập Toán lớp 10 Đại số gồm phương pháp giải chi tiết, bài tập minh họa có lời giải và bài tập tự luyện sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập Hàm số bậc hai lớp 10 và cách giải các dạng bài tập lớp 10. Mời các bạn đón xem:
Phương pháp giải hàm số bậc hai và các dạng bài tập hay nhất
1. Lý thuyết
Xét hàm số :
+) Tập xác định: .
+) Đồ thị:
Đồ thị là 1 parabol (P) có:
- Đỉnh với .
- Trục đối xứng:
- Với a > 0 parabol có bề lõm quay lên trên.
- Với a < 0 parabol có bề lõm quay xuống dưới.
+) Sự biến thiên:
Với a > 0, hàm số đồng biến trên khoảng và nghịch biến trên khoảng . Ta có bảng biến thiên:
Với a < 0, hàm số đồng biến trên khoảng và nghịch biến trên khoảng . Ta có bảng biến thiên:
2. Các dạng bài tập
Dạng 3.1: Xác định hệ số a, b, c của hàm số bậc hai
a. Phương pháp giải:
* Giả sử hàm số cần tìm có dạng . Căn cứ theo giả thiết bài toán để thiết lập và giải hệ phương trình với ẩn a, b, c từ đó suy ra hàm số cần tìm.
* Một số kiến thức cần nhớ:
- Một điểm thuộc đồ thị hàm số y = f(x) khi và chỉ khi .
- Đồ thị hàm số có đỉnh là
b. Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Cho hàm số bậc hai có đồ thị là parabol (P). Tìm hàm số đó biết:
a. (P) đi qua A(8; 0) và có đỉnh I(6; -12)
b. (P) có đỉnh I(2; 0) và cắt trục Oy tại điểm M(0; -1).
Hướng dẫn:
a. Giả sử hàm số bậc hai cần tìm có dạng:
Do (P) có đỉnh I(6; -12) nên ta có: (1)
(P) đi qua A(8; 0) và I(6; -12) nên ta có:
Từ (1) và (2) ta có :
Vậy hàm số cần tìm là :
b. Giả sử hàm số bậc hai cần tìm có dạng:
Theo bài ra, (P) có đỉnh
Lại có (P) cắt Oy tại điểm suy ra (2)
Từ (1), (2) suy ra:
(vì với loại)
Vậy hàm số cần tìm là :.
Ví dụ 2: Xác định parabol biết parabol có đỉnh nằm trên đường thẳng .
Hướng dẫn:
Với thì có đỉnh là:
Vì đỉnh nằm trên đường thẳng nên ta có:
Vậy parabol cần tìm là: hoặc .
Dạng 3.2: Xét sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số
a. Phương pháp giải:
Cho hàm số bậc hai
* Sự biến thiên của hàm số:
- Với a > 0, hàm số đồng biến trên khoảng và nghịch biến trên khoảng . Ta có bảng biến thiên:
- Với a < 0, hàm số đồng biến trên khoảng và nghịch biến trên khoảng . Ta có bảng biến thiên:
* Cách vẽ đồ thị hàm số:
Bước 1: Xác định tọa độ đỉnh .
Bước 2: Vẽ trục đối xứng . Đây là đường thẳng đi qua điểm và song song với trục Oy.
Bước 3: Xác định thêm một số điểm thuộc đồ thị như: giao điểm với trục tung, trục hoành,…
Bước 4: Vẽ parabol.
b. Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số
Hướng dẫn:
+) Xét hàm số có: a = 3; b = -4; c = 1; ; ;
+) Parabol có đỉnh
+) Trục đối xứng:
+) Giao điểm với trục Oy là C(0; 1)
+) Giao điểm với trục Ox là A(1; 0);
+) Vì a = 1 > 0 nên hàm số đồng biến trên khoảng và nghịch biến trên khoảng .Ta có bảng biến thiên:
+) Vẽ đồ thị:
Ví dụ 2: Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số
Hướng dẫn:
+) Xét hàm số có: a = -1; b = 4; c = -3; ; ;
+) Parabol có đỉnh
+) Trục đối xứng: x = 2
+) Giao điểm với trục Oy là C(0; -3)
+) Giao điểm với trục Ox là A(1; 0); B(3; 0)
+) Vì a = -1 < 0 nên hàm số đồng biến trên khoảng và nghịch biến trên khoảng
Ta có bảng biến thiên:
+) Vẽ đồ thị:
Dạng 3.3: Tìm tọa độ giao điểm của hai đồ thị
a. Phương pháp giải:
Muốn tìm giao điểm của hai đồ thị y = f(x) và y = g(x). Ta xét phương trình hoành độ giao điểm f(x) = g(x) (1).
-Nếu phương trình (1) có n nghiệm thì hai đồ thị có n điểm chung.
-Để tìm tung độ giao điểm ta thay nghiệm x vào y = f(x) hoặc y = g(x).
b. Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Tìm tọa độ giao điểm của parabol và đường thẳng d:
Hướng dẫn:
Phương trình hoành độ giao điểm của d và (P) là :
Với
Với
Vậy tọa độ giao điểm cần tìm là: (1; 0); (3; 2).
Ví dụ 2: Cho hai parabol có phương trình và . Biết hai parabol cắt nhau tại hai điểm A và B (). Tính độ dài đoạn thẳng AB.
Hướng dẫn:
Phương trình hoành độ giao điểm của hai parabol:
Thay x = -1 và x = 3 vào ta được:
Do đó hai giao điểm của hai parabol là và .
Từ đó
Dạng 3.4: Tìm giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất của hàm số
a. Phương pháp giải:
Cho hàm số có đồ thị là parabol.
* Để tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn [a; b], ta thực hiện các bước sau:
Bước 1: Xác định tọa độ đỉnh của parabol và dấu của hệ số a.
Bước 2: Lập bảng biến thiên của hàm số và xác định đoạn [a; b] trên bảng biến thiên
Bước 3: Dựa vào bảng biến thiên để đưa ra kết luận.
* Trong trường hợp tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số trên , ta có:
+) Với a < 0, hàm số chỉ có giá trị lớn nhất bằng và không tồn tại giá trị nhỏ nhất
+) Với a > 0, hàm số chỉ có giá trị nhỏ nhất bằng và không tồn tại giá trị lớn nhất
b. Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Tìm giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất của các hàm số sau:
a.
b.
Hướng dẫn:
a. Xét hàm số có a = 2; b = 1; c = -3.
Do a = 2 > 0 nên hàm số chỉ có giá trị nhỏ nhất.
Suy ra:
Vậy hàm số đã cho đạt giá trị nhỏ nhất là tại .
b. Xét hàm số có a = -3; b = 1; c = 2.
Do a = -3 < 0 nên hàm số chỉ có giá trị lớn nhất.
Suy ra :
Vậy hàm số đã cho đạt giá trị lớn nhất là tại .
Ví dụ 2: Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn
Hướng dẫn:
Xét hàm số có a = 5 > 0; b = 2; c = 1; ; .
Ta có bảng biến thiên:
Từ bảng biến thiên suy ra giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn là .
3. Bài tập tự luyện
a. Tự luận
Câu 1: Tìm khoảng đồng biến, nghịch biến của hàm số .
Hướng dẫn:
Hàm số có nên đồng biến trên khoảng , nghịch biến trên khoảng .
Vì vậy hàm số đồng biến trên và nghịch biến trên .
Câu 2: Có bao nhiêu giá trị nguyên dương của tham số m để hàm số đồng biến trên khoảng ?
Hướng dẫn:
Hàm số có a = 1 > 0, nên hàm số đồng biến trên khoảng .
Do đó để hàm số đồng biến trên khoảng thì ta phải có
Vậy có ba giá trị nguyên dương của m thỏa mãn yêu cầu bài toán là 1; 2; 3.
Câu 3: Xác định các hệ số a và b để parabol có đỉnh .
Hướng dẫn:
Ta có đỉnh I(-1; -5)
Hơn nữa nên
Câu 4: Biết đồ thị hàm số đi qua điểm và có đỉnh . Tính giá trị biểu thức .
Hướng dẫn:
Đồ thị hàm số đi qua điểm và có đỉnh nên ta có hệ phương trình:
Vậy
Câu 5: Xác định hàm số biết hàm số có đồ thị là một parabol như hình sau :
Hướng dẫn:
Đồ thị hàm số cắt trục tung tại điểm (0; -1) nên .
Tọa độ đỉnh là I(1; -3) nên ta có phương trình:
Vậy hàm số cần tìm là:
Câu 6: Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số .
Hướng dẫn:
Hàm số bậc hai có a = 1 > 0
Suy ra:
Vậy hàm số đã cho đạt giá trị nhỏ nhất là -3 tại x = 2.
Câu 7: Tìm tổng giá trị nhỏ nhất và giá trị lớn nhất của hàm số trên đoạn
Hướng dẫn:
Ta có: ; a = 1 > 0
Xét trên đoạn thì hàm số có bảng biến thiên là:
Từ bảng biến thiên suy ra: Giá trị lớn nhất của hàm số bằng và giá trị nhỏ nhất của hàm số bằng nên tổng giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất là 8+(-1) = 7.
Câu 8: Giá trị nhỏ nhất của hàm số bằng khi giá trị của tham số m bằng bao nhiêu?
Hướng dẫn:
Hàm số có nên hàm số đạt giá trị nhỏ nhất khi .
Theo đề bài ta có:
Câu 9: Tìm tọa độ giao điểm của parabol với đường thẳng
Hướng dẫn:
Hoành độ giao điểm của (P) và d là nghiệm của phương trình:
Với x = 1 suy ra y = -3
Với x = 2 suy ra y = -4
Vậy tọa độ giao điểm của (P) và d là , .
Câu 10: Tìm tất cả các giá trị nguyên của m để đường thẳng d: không có điểm chung với parabol (P): ?
Hướng dẫn:
Phương trình hoành độ giao điểm của d và (P) là:
(*)
Đường thẳng không có điểm chung với parabol
Phương trình (*) vô nghiệm:
Vì
b. Trắc nghiệm:
Câu 1: Hàm số , đồng biến trong khoảng nào sau đây?
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn:
Chọn B.
Với a > 0, hàm số đồng biến trên khoảng và nghịch biến trên khoảng .
Câu 2: Cho hàm số . Hàm số nghịch biến trên khoảng nào dưới đây?
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn:
Chọn C.
Ta có a = -1 <0, . Suy ra hàm số nghịch biến trên khoảng .
Câu 3: Cho parabol . Điểm nào sau đây là đỉnh của ?
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn:
Chọn B.
Hoành độ đỉnh của là . Suy ra tung độ đỉnh của (P) là:
Vậy
Câu 4: Cho parabol (m; n tham số). Xác định m; n để (P) nhận là đỉnh.
A. m = 4; n = -3
B. m = 4; n = 3
C. m = -4; n = -3
D. m = -4; n = 3
Hướng dẫn:
Chọn D.
Parabol nhận là đỉnh, khi đó ta có
Vậy .
Câu 5: Bảng biến thiên của hàm số là bảng nào sau đây?
Hướng dẫn:
Chọn B.
Hàm số có đỉnh , hệ số nên hàm số đồng biến trên khoảng , nghịch biến trên khoảng .
Câu 6: Cho parabol có đồ thị như hình vẽ dưới đây. Khẳng định nào dưới đây đúng?
A. a < 0; b > 0; c < 0.
B. a < 0; b < 0; c < 0.
C. a < 0; b > 0; c > 0.
D. a < 0; b < 0; c > 0.
Hướng dẫn:
Chọn C.
Parabol quay bề lõm xuống dưới .
Parabol cắt Oy tại điểm có tung độ dương .
Đỉnh của parabol có hoành độ dương mà nên suy ra .
Câu 7: Cho parabol có đồ thị như hình dưới đây. Khi đó có giá trị là:
A. -9.
B. 9.
C. -6.
D. 6.
Hướng dẫn:
Chọn C.
Parabol đi qua các điểm , , nên có hệ phương trình:
Khi đó:
Câu 8: Tìm m để hàm số có giá trị nhỏ nhất trên đoạn bằng -3.
A. m = 0.
B. m = -9.
C.m = 1.
D. m = -3.
Hướng dẫn:
Chọn D.
Ta có hàm số có hệ số , trục đối xứng là đường thẳng nên có bảng biến thiên
Dựa vào bảng biến thiên ta thấy hàm số đồng biến trên đoạn suy ra giá trị nhỏ nhất trên đoạn bằng . Theo giả thiết :
Câu 9: Tọa độ giao điểm của đường thẳng d: và parabol (P): là:
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn:
Chọn A.
Phương trình hoành độ giao điểm của parabol (P) và đường thẳng d là:
Vậy giao điểm của parabol (P) và đường thẳng d có tọa độ và .
Câu 10: Tìm tất cả các giá trị m để đường thẳng cắt parabol tại 2 điểm phân biệt có hoành độ trái dấu.
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn:
Chọn C.
Phương trình hoành độ giao điểm của đường thẳng và parabol là:
(*).
Đường thẳng cắt parabol tại hai điểm phân biệt có hoành độ trái dấu khi và chỉ khi phương trình (*) có hai nghiệm trái dấu (theo định lý Vi-et)
Xem thêm các dạng bài tập Toán lớp 10 có đáp án và lời giải chi tiết khác:
Các bài toán về Số gần đúng và sai số và cách giải
Hàm số lớp 10 và cách giải các dạng bài tập
Hàm số bậc nhất lớp 10 và cách giải các dạng bài tập
Đại cương về phương trình và cách giải bài tập
Các phương trình đưa về phương trình bậc nhất và cách giải bài tập
Xem thêm các chương trình khác:
- Soạn văn 10 (hay nhất) | Để học tốt Ngữ Văn 10 (sách mới)
- Soạn văn 10 (ngắn nhất) | Để học tốt Ngữ văn 10 (sách mới)
- Văn mẫu lớp 10 (cả ba sách) | Kết nối tri thức, Cánh diều, Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Lịch sử 10 | Giải bài tập Lịch sử 10 Học kì 1, Học kì 2 (sách mới)
- Đề thi Lịch sử 10
- Bài tập Tiếng Anh 10 theo Unit (sách mới) có đáp án
- Giải sgk Tiếng Anh 10 (thí điểm)