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:

1 3,048 12/03/2024
Tải về


Phương pháp giải hàm số bậc hai và các dạng bài tập hay nhất

1. Lý thuyết

Xét hàm số y=ax2+bx+c(a0):

+) Tập xác định: D=.

+) Đồ thị:

Đồ thị y=ax2+bx+c(a0) là 1 parabol (P) có:

- Đỉnh Ib2a;Δ4a với Δ=b24ac.

- Trục đối xứng:x=b2a

- Với a > 0 parabol có bề lõm quay lên trên.

- Với a < 0 parabol có bề lõm quay xuống dưới.

Tài liệu VietJack

Tài liệu VietJack

+) Sự biến thiên:

Với a > 0, hàm số đồng biến trên khoảng b2a;+ và nghịch biến trên khoảng ;b2a. Ta có bảng biến thiên:

Tài liệu VietJack

Với a < 0, hàm số đồng biến trên khoảng ;b2a và nghịch biến trên khoảng b2a;+. Ta có bảng biến thiên:

Tài liệu VietJack

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 y=ax2+bx+c(a0). 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 (x0;y0) thuộc đồ thị hàm số y = f(x) khi và chỉ khi y0=f(x0).

- Đồ thị hàm số có đỉnh là I(x1;y1)

b2a=x1y1=ax12+bx1+c(hayy1=Δ4a)

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: y=ax2+bx+c(a0)

Do (P) có đỉnh I(6; -12) nên ta có: b2a=612a+b=0(1)

(P) đi qua A(8; 0) và I(6; -12) nên ta có:

0=a.82+b.8+c12=a.62+b.6+c64a+8b+c=036a+6b+c=12 (2)

Từ (1) và (2) ta có :

12a+b=036a+6b+c=1264a+8b+c=0a=3b=36c=96

Vậy hàm số cần tìm là :y=3x236x+96

b. Giả sử hàm số bậc hai cần tìm có dạng: y=ax2+bx+c(a0)

Theo bài ra, (P) có đỉnh I2;0

b2a=2Δ4a=b24ac4a=0b=4ab2=4ac (1)

Lại có (P) cắt Oy tại điểm M0;1 suy ra y0=1c=1 (2)

Từ (1), (2) suy ra:

b=4ab2=4acc=1b=4ab2=4ac=1b=4ab2=bc=1b=4ab(b1)=0c=1a=14b=1c=1

(vì với b=0a=0 loại)

Vậy hàm số cần tìm là :y=14x2+x1.

Ví dụ 2: Xác định parabol P:y=mx2+2mx+m2+2m(m0) biết parabol có đỉnh nằm trên đường thẳng y=x+7.

Hướng dẫn:

Với m0 thì P:y=mx2+2mx+m2+2m có đỉnh là:

Ib2a;Δ4aI1;m2+m

Vì đỉnh nằm trên đường thẳng y=x+7 nên ta có:

m2+m=1+7m2+m6=0m=2m=3

Vậy parabol cần tìm là: y=2x2+4x+8 hoặc y=3x26x+3.

Dạng 3.2: Xét sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số

a. Phương pháp giải:

Cho hàm số bậc hai y=ax2+bx+c(a0)

* Sự biến thiên của hàm số:

- Với a > 0, hàm số đồng biến trên khoảng b2a;+ và nghịch biến trên khoảng ;b2a. Ta có bảng biến thiên:

Tài liệu VietJack

- Với a < 0, hàm số đồng biến trên khoảng ;b2a và nghịch biến trên khoảng b2a;+. Ta có bảng biến thiên:

Tài liệu VietJack

* Cách vẽ đồ thị hàm số:

Bước 1: Xác định tọa độ đỉnh Ib2a;Δ4a.

Bước 2: Vẽ trục đối xứng x=b2a. Đây là đường thẳng đi qua điểm b2a;0 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 y=3x24x+1

Hướng dẫn:

+) Xét hàm số y=3x24x+1 có: a = 3; b = -4; c = 1; b2a=23; Δ=b24ac=4;Δ4a=13

+) Parabol có đỉnh I23;13

+) Trục đối xứng: x=23

+) Giao điểm với trục Oy là C(0; 1)

+) Giao điểm với trục Ox là A(1; 0);B13;0

+) Vì a = 1 > 0 nên hàm số đồng biến trên khoảng 23;+ và nghịch biến trên khoảng ;23.Ta có bảng biến thiên:

Tài liệu VietJack

+) Vẽ đồ thị:

Tài liệu VietJack

Ví dụ 2: Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số y=x2+4x3

Hướng dẫn:

+) Xét hàm số y=x2+4x3 có: a = -1; b = 4; c = -3;b2a=2 ; Δ=b24ac=4;Δ4a=1

+) 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 ;2 và nghịch biến trên khoảng 2;+

Ta có bảng biến thiên:

Tài liệu VietJack

+) Vẽ đồ thị:

Tài liệu VietJack

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 (P):y=x23x+2 và đường thẳng d: y=x1

Hướng dẫn:

Phương trình hoành độ giao điểm của d và (P) là :

x23x+2=x1x24x+3=0x=1x=3

Với x=1y=x1=11=0

Với x=3y=x1=31=2

Vậy tọa độ giao điểm cần tìm là: (1; 0); (3; 2).

Ví dụ 2: Cho hai parabol có phương trình y=x2+x+1y=2x2x2. Biết hai parabol cắt nhau tại hai điểm A và B (xA<xB). Tính độ dài đoạn thẳng AB.

Hướng dẫn:

Phương trình hoành độ giao điểm của hai parabol:

2x2x2=x2+x+1x22x3=0x=1x=3

Thay x = -1 và x = 3 vào y=x2+x+1 ta được:

x=1y=1

x=3y=13

Do đó hai giao điểm của hai parabol là A1;1B3;13.

Từ đó

AB=3+12+1312=410

Dạng 3.4: Tìm giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất của hàm số

a. Phương pháp giải:

Cho hàm số f(x)=ax2+bx+c(a0) 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 fb2a=Δ4a và không tồn tại giá trị nhỏ nhất

+) Với a > 0, hàm số chỉ có giá trị nhỏ nhất bằng fb2a=Δ4a 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.f(x)=2x2+x3

b. f(x)=3x2+x+2

Hướng dẫn:

a. Xét hàm số f(x)=2x2+x3 có a = 2; b = 1; c = -3.

Do a = 2 > 0 nên hàm số chỉ có giá trị nhỏ nhất.

Suy ra:

minf(x)=fb2a=f14=258

Vậy hàm số đã cho đạt giá trị nhỏ nhất là 258 tại x=14.

b. Xét hàm số f(x)=3x2+x+2 có a = -3; b = 1; c = 2.

Do a = -3 < 0 nên hàm số chỉ có giá trị lớn nhất.

Suy ra :

maxf(x)=fb2a=f16=2512

Vậy hàm số đã cho đạt giá trị lớn nhất là 2512 tại x=16.

Ví dụ 2: Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số y=5x2+2x+1 trên đoạn 2;2

Hướng dẫn:

Xét hàm số y=5x2+2x+1 có a = 5 > 0; b = 2; c = 1;b2a=15 ;Δ4a=b24ac4a=45 .

Ta có bảng biến thiên:

Tài liệu VietJack

Từ bảng biến thiên suy ra giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn 2;245.

3. Bài tập tự luyện

a. Tự luận

Câu 1: Tìm khoảng đồng biến, nghịch biến của hàm số y=x24x+3.

Hướng dẫn:

Hàm số y=x24x+3a=1>0nên đồng biến trên khoảng ,b2a;+ nghịch biến trên khoảng ;b2a.

Vì vậy hàm số đồng biến trên 2;+ và nghịch biến trên ;2.

Câu 2: Có bao nhiêu giá trị nguyên dương của tham số m để hàm số y=x22m+1x3 đồng biến trên khoảng 4;2018?

Hướng dẫn:

Hàm số có a = 1 > 0, b2a=m+1 nên hàm số đồng biến trên khoảng m+1;+.

Do đó để hàm số đồng biến trên khoảng 4;2018 thì ta phải có

4;2018m+1;+m+14m3

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 P:y=ax2+4xb có đỉnh I1;5.

Hướng dẫn:

Ta có đỉnh I(-1; -5)42a=1a=2.

Hơn nữa IP nên 5=a4bb=3.

Câu 4: Biết đồ thị hàm số y=ax2+bx+ca0 đi qua điểm A2;1 và có đỉnh I1;1. Tính giá trị biểu thức T=a3+b22c.

Hướng dẫn:

Đồ thị hàm số y=ax2+bx+c đi qua điểm A2;1 và có đỉnh I1;1 nên ta có hệ phương trình:

4a+2b+c=1b2a=1a+b+c=14a+2b+c=1b=2aa+b+c=1c=1b=2aa+c=1c=1b=4a=2

Vậy T=a3+b22c=22

Câu 5: Xác định hàm số y=ax2+bx+c biết hàm số có đồ thị là một parabol như hình sau :

Tài liệu VietJack

Hướng dẫn:

Đồ thị hàm số cắt trục tung tại điểm (0; -1) nên c=1.

Tọa độ đỉnh là I(1; -3) nên ta có phương trình:

b2a=1a.12+b.11=32a+b=0a+b=2a=2b=4

Vậy hàm số cần tìm là: y=2x24x1

Câu 6: Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số .

Hướng dẫn:

Hàm số bậc hai y=2x24x1 có a = 1 > 0

Suy ra:

minf(x)=f42.1=f(2)=3

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 y=x24x+3 trên đoạn 1;4

Hướng dẫn:

Ta có: b2a=2[-1;4]; a = 1 > 0

Xét trên đoạn 1;4 thì hàm số có bảng biến thiên là:

Tài liệu VietJack

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 y=x2+2mx+5bằng khi giá trị của tham số m bằng bao nhiêu?

Hướng dẫn:

Hàm số y=x2+2mx+5a=1>0 nên hàm số đạt giá trị nhỏ nhất khi x=b2a.

Theo đề bài ta có:

yb2a=1ym=1m22m2+5=1m2=4m=±2

Câu 9: Tìm tọa độ giao điểm của parabol P:y=x24x với đường thẳng d:y=x2

Hướng dẫn:

Hoành độ giao điểm của (P) và d là nghiệm của phương trình:

x24x=x2x23x+2=0x=1x=2

Với x = 1 suy ra y = -3

Với x = 2 suy ra y = -4

Vậy tọa độ giao điểm của (P) và d là M1;3, N2;4.

Câu 10: Tìm tất cả các giá trị nguyên của m để đường thẳng d:y=mx3 không có điểm chung với parabol (P): y=x2+1?

Hướng dẫn:

Phương trình hoành độ giao điểm của d và (P) là:

x2+1=mx3

x2mx+4=0(*)

Đường thẳng y=mx3 không có điểm chung với parabol y=x2+1

Phương trình (*) vô nghiệm:

Δ<0m216<04<m<4

m

m3;2;1;0;1;2;3

b. Trắc nghiệm:

Câu 1: Hàm số y=ax2+bx+c,(a>0) đồng biến trong khoảng nào sau đây?

A. ;b2a.

B. b2a;+.

C. Δ4a;+.

D. ;Δ4a.

Hướng dẫn:

Chọn B.

Với a > 0, hàm số đồng biến trên khoảng b2a;+ và nghịch biến trên khoảng ;b2a.

Câu 2: Cho hàm số y=x2+6x1. Hàm số nghịch biến trên khoảng nào dưới đây?

A.;3

B.;6

C.3;+

D.6;+

Hướng dẫn:

Chọn C.

Ta có a = -1 <0,b2a=62.1=3 . Suy ra hàm số nghịch biến trên khoảng 3;+.

Câu 3: Cho parabol P:y=3x22x+1. Điểm nào sau đây là đỉnh của ?

A. I0;1

B. I13;23

C. I13;23

D. I13;23

Hướng dẫn:

Chọn B.

Hoành độ đỉnh của P:y=3x22x+1x=b2a=13. Suy ra tung độ đỉnh của (P) là: y=31322.13+1=23

Vậy I13;23

Câu 4: Cho parabol P:y=x2+mx+n (m; n tham số). Xác định m; n để (P) nhận I2;1 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 P:y=x2+mx+n nhận I2;1 là đỉnh, khi đó ta có

4+2m+n=1m2=22m+n=5m=4n=3m=4

Vậy m=4,n=3.

Câu 5: Bảng biến thiên của hàm số y=2x2+4x+1 là bảng nào sau đây?

Tài liệu VietJack

Tài liệu VietJack

Tài liệu VietJack

Tài liệu VietJack

Hướng dẫn:

Chọn B.

Hàm số y=2x2+4x+1 có đỉnh I1;3, hệ số a=2<0 nên hàm số đồng biến trên khoảng ;1, nghịch biến trên khoảng 1;+.

Câu 6: Cho parabol y=ax2+bx+c có đồ thị như hình vẽ dưới đây. Khẳng định nào dưới đây đúng?

Tài liệu VietJack

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 a<0.

Parabol cắt Oy tại điểm có tung độ dương c>0.

Đỉnh của parabol có hoành độ dương b2a>0ba<0a<0 nên suy ra b>0.

Câu 7: Cho parabol P:y=ax2+bx+c,a0 có đồ thị như hình dưới đây. Khi đó 2a+b+2ccó giá trị là:

Tài liệu VietJack

A. -9.

B. 9.

C. -6.

D. 6.

Hướng dẫn:

Chọn C.

Parabol P:y=ax2+bx+c,a0 đi qua các điểm A1; 0, B1; 4, C3; 0 nên có hệ phương trình:

ab+c=0a+b+c=49a+3b+c=0a=1b=2c=3

Khi đó:

2a+b+2c=2.12+23=6

Câu 8: Tìm m để hàm số y=x22x+2m+3 có giá trị nhỏ nhất trên đoạn 2;5 bằng -3.

A. m = 0.

B. m = -9.

C.m = 1.

D. m = -3.

Hướng dẫn:

Chọn D.

Ta có hàm số y=x22x+2m+3 có hệ số a=1>0,b=2, trục đối xứng là đường thẳng x=b2a=1 nên có bảng biến thiên

Tài liệu VietJack

Dựa vào bảng biến thiên ta thấy hàm số đồng biến trên đoạn 2;5 suy ra giá trị nhỏ nhất trên đoạn 2;5 bằng f2. Theo giả thiết :

f2=32m+3=3m=3

Câu 9: Tọa độ giao điểm của đường thẳng d: y=x+3 và parabol (P): y=x24x+1 là:

A. 1;4, 2;5

B.2;0, 2;0

C.1;12, 15;1150

D. 13;1

Hướng dẫn:

Chọn A.

Phương trình hoành độ giao điểm của parabol (P) và đường thẳng d là:

x24x+1=x+3x2+3x+2=0x=1y=4x=2y=5

Vậy giao điểm của parabol (P) và đường thẳng d có tọa độ 1;42;5.

Câu 10: Tìm tất cả các giá trị m để đường thẳng y=mx+32m cắt parabol y=x23x5 tại 2 điểm phân biệt có hoành độ trái dấu.

A.m<3

B. 3<m<4

C. m<4

D.m4

Hướng dẫn:

Chọn C.

Phương trình hoành độ giao điểm của đường thẳng y=mx+32m và parabol y=x23x5 là:

x23x5=mx+32m

x2m+3x+2m8=0 (*).

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 a.c<0 (theo định lý Vi-et)

2m8<0m<4

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

1 3,048 12/03/2024
Tải về