Toán 12 (Chân trời sáng tạo) Bài tập cuối chương 1 trang 37
Với giải bài tập Toán lớp 12 Bài tập cuối chương 1 trang 37 sách Chân trời sáng tạo hay nhất, chi tiết giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Toán 12.
Giải Toán 12 Bài tập cuối chương 1 trang 37
Câu hỏi trắc nghiệm
Lời giải:
Đáp án đúng là: A
Quan sát Hình 1, ta thấy trên khoảng (5; + ∞), đồ thị hàm số đi lên từ trái qua phải nên hàm số đồng biến trên khoảng đó.
Bài 2 trang 37 Toán 12 Tập 1: Cho hàm số y = f(x) có đồ thị như Hình 1.
Lời giải:
Đáp án đúng là: B
Quan sát Hình 1, ta thấy trên khoảng (0; 3), đồ thị hàm số đi lên từ trái qua phải nên hàm số đồng biến trên khoảng đó, suy ra y' > 0 với x ∈ (0; 3); trên khoảng (3; 5) đồ thị hàm số đi xuống từ trái qua phải nên hàm số nghịch biến trên khoảng đó, suy ra y' < 0 với x ∈ (3; 5), vậy tại điểm x = 3, đạo hàm y' đổi dấu từ dương sang âm nên hàm số đạt cực đại tại điểm x = 3.
Bài 3 trang 37 Toán 12 Tập 1: Cho hàm số . Trong các khẳng định sau, khẳng định nào đúng?
A. Hàm số đạt cực tiểu tại x = 3, giá trị cực tiểu là y = 2.
B. Hàm số đạt cực tiểu tại x = 5, giá trị cực tiểu là y = 6.
C. Hàm số đạt cực tiểu tại x = 3, giá trị cực tiểu là y = 6.
D. Hàm số đạt cực tiểu tại x = 5, giá trị cực tiểu là y = 2.
Lời giải:
Đáp án đúng là: B
Xét hàm số .
● Tập xác định: D = ℝ\{4}.
● Đạo hàm .
Ta có y' = 0 ⇔ x = 3 hoặc x = 5.
Bảng biến thiên:
Từ bảng biến thiên, suy ra hàm số đạt cực tiểu tại x = 5, giá trị cực tiểu là y = 6.
Lời giải:
Đáp án đúng là: C
Quan sát Hình 2, ta thấy trên khoảng (1; 5), đồ thị của hàm số f'(x) nằm phía dưới trục Ox, do đó f'(x) < 0 với mọi x ∈ (1; 5), vậy hàm số y = f(x) nghịch biến trên khoảng (1; 5).
Bài 5 trang 37 Toán 12 Tập 1: Giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn [– 2; 3] là
Lời giải:
Đáp án đúng là: C
Xét hàm số .
Tập xác định: D = ℝ.
Đạo hàm . Trên khoảng (– 2; 3), y' = 0 khi x = – 1.
Ta có y(– 2) = , y(– 1) = , y(3) = .
Vậy tại x = – 1.
Bài 6 trang 37 Toán 12 Tập 1: Tiệm cận xiên của đồ thị hàm số là đường thẳng có phương trình
Lời giải:
Đáp án đúng là: A
Xét hàm số .
Tập xác định: D = ℝ\{– 1; 1}.
Ta có ; .
Vậy đường thẳng y = 2x + 3 là tiệm cận xiên của đồ thị hàm số .
Bài 7 trang 37 Toán 12 Tập 1: Tiệm cận đứng của đồ thị hàm số là đường thẳng có phương trình
Lời giải:
Đáp án đúng là: B
Xét hàm số .
Tập xác định D = .
Ta có .
Vậy đường thẳng là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số
Bài 8 trang 38 Toán 12 Tập 1: Cho hàm số . Trong các khẳng định sau, khẳng định nào đúng?
A. Hàm số đồng biến trên (– ∞; – 4) và nghịch biến trên (– 4; + ∞).
B. Hàm số đồng biến trên (– ∞; 4) và (4; + ∞).
C. Hàm số nghịch biến trên (– ∞; 4) và (4; + ∞).
D. Hàm số nghịch biến trên (– ∞; – 4) và (– 4; + ∞).
Lời giải:
Đáp án đúng là: C
Xét hàm số .
Tập xác định: D = ℝ\{4}.
Đạo hàm . Vì y' < 0 với mọi x ≠ 4 nên hàm số nghịch biến trên mỗi khoảng (– ∞; 4) và (4; + ∞).
Bài tập tự luận
Bài 9 trang 38 Toán 12 Tập 1: Tìm hai số không âm a và b có tổng bằng 10 sao cho:
a) Biểu thức ab đạt giá trị lớn nhất;
b) Tổng các bình phương của chúng đạt giá trị nhỏ nhất;
c) Biểu thức ab2 đạt giá trị lớn nhất.
Lời giải:
Ta có a + b = 10, suy ra b = 10 – a.
Vì a, b ≥ 0 nên 10 – a ≥ 0, suy ra a ≤ 10.
a) Ta có ab = a(10 – a) = – a2 + 10a.
Xét hàm số H(a) = – a2 + 10a với a ∈ [0; 10].
Đạo hàm H'(a) = – 2a + 10. Trên khoảng (0; 10), H'(a) = 0 khi a = 5.
H(0) = 0; H(5) = 25; H(10) = 0.
Do đó, tại a = 5.
Với a = 5 thì b = 10 – 5 = 5.
Vậy biểu thức ab đạt giá trị lớn nhất bằng 25 khi a = b = 5.
b) Ta có a2 + b2 = a2 + (10 – a)2 = 2a2 – 20a + 100.
Xét hàm số S(a) = 2a2 – 20a + 100 với a ∈ [0; 10].
Đạo hàm S'(a) = 4a – 20. Trên khoảng (0; 10), S'(a) = 0 khi a = 5.
S(0) = 100; S(5) = 50; S(10) = 100.
Do đó, tại a = 5.
Vậy tổng các bình phương của hai số a và b đạt giá trị nhỏ nhất bằng 50 khi a = b = 5.
c) Ta có ab2 = a(10 – a)2 = a3 – 20a2 + 100a.
Xét hàm số T(a) = a3 – 20a2 + 100a với với a ∈ [0; 10].
Đạo hàm T'(a) = 3a2 – 40a + 100. Trên khoảng (0; 10), S'(a) = 0 khi a = .
T(0) = 0; ; T(10) = 0.
Do đó, tại a = .
Với a = thì .
Vậy biểu thức ab2 đạt giá trị lớn nhất bằng tại .
Lời giải:
Giả sử hàm số bậc ba cần tìm có dạng y = f(x) = ax3 + bx2 + cx + d (a ≠ 0).
Quan sát Hình 3, ta thấy đồ thị hàm số đi qua các điểm (0; 5), (1; 1) và (3; 5).
Với x = 0 thì y = 5, thay vào hàm số ta suy ra d = 5.
Khi đó hàm số trở thành y = f(x) = ax3 + bx2 + cx + 5.
Với x = 1 thì y = 1, thay vào hàm số ta được a + b + c + 5 = 1 (1).
Ta thấy đồ thị hàm số có hai điểm cực trị là (1; 1) và (3; 5), tức là phương trình y' = 0 có hai nghiệm là x = 1 và x = 3.
Ta có y' = 3ax2 + 2bx + c.
Với x = 1 thì y' = 0 nên ta có 3a + 2b + c = 0 (2).
Với x = 3 thì y' = 0 nên ta có 27a + 6b + c = 0 (3).
Từ (1), (2) và (3) ta suy ra a = – 1; b = 6; c = – 9.
Vậy hàm số cần tìm là y = f(x) = – x3 + 6x2 – 9x + 5.
Bài 11 trang 38 Toán 12 Tập 1: Cho hàm số .
a) Khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số.
b) Tính khoảng cách giữa hai điểm cực trị của đồ thị hàm số.
Lời giải:
a) Xét hàm số .
1. Tập xác định: ℝ.
2. Sự biến thiên:
● Chiều biến thiên:
Đạo hàm y' = x2 – 2x; y' = 0 ⇔ x = 0 hoặc x = 2.
Trên các khoảng (– ∞; 0) và (2; + ∞), y' > 0 nên hàm số đồng biến trên mỗi khoảng đó.
Trên khoảng (0; 2), y' < 0 nên hàm số nghịch biến trên khoảng đó.
● Cực trị:
Hàm số đạt cực đại tại x = 0 và yCĐ = 4.
Hàm số đạt cực tiểu tại x = 2 và yCT = .
● Các giới hạn tại vô cực:
Bảng biến thiên:
3. Đồ thị:
Khi x = 0 thì y = 4 nên (0; 4) là giao điểm của đồ thị với trục Oy.
Ta có y = 0 ⇔ = 0, phương trình này có 1 nghiệm nên đồ thị của hàm số giao với trục Ox tại 1 điểm.
Điểm (0; 4) là cực đại và điểm là điểm cực tiểu của đồ thị hàm số.
Đồ thị hàm số đi qua điểm (3; 4).
Đồ thị của hàm số đã cho được biểu diễn như hình dưới đây.
Đồ thị của hàm số có tâm đối xứng là điểm I.
b) Hai điểm cực trị của đồ thị hàm số là (0; 4) và .
Khoảng cách giữa hai điểm cực trị của đồ thị hàm số là
.
Bài 12 trang 38 Toán 12 Tập 1: Cho hàm số .
a) Khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số.
Lời giải:
a) Xét hàm số .
1. Tập xác định: D = ℝ\{1}.
2. Sự biến thiên:
● Chiều biến thiên:
Đạo hàm y' = . Vì y' < 0 với mọi x ≠ 1 nên hàm số nghịch biến trên mỗi khoảng (– ∞; 1) và (1; + ∞).
● Tiệm cận:
Ta có . Suy ra đường thẳng y = 2 là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số.
Ta có . Suy ra đường thẳng x = 1 là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.
● Bảng biến thiên:
3. Đồ thị:
Với x = 0 thì y = – 1 nên đồ thị hàm số giao với trục Oy tại điểm (0; – 1).
Với y = 0 thì x = nên đồ thị hàm số giao với trục Ox tại điểm .
Đồ thị của hàm số đã cho được biểu diễn như hình dưới đây.
Tâm đối xứng của đồ thị hàm số là điểm I(1; 2). Các trục đối xứng của đồ thị hàm số là hai đường phân giác của các góc tạo bởi hai đường tiệm cận x = 1 và y = 2.
b) Ta có A(0; – 1), I(1; 2).
Vì B đối xứng với A qua I nên I là trung điểm của AB.
Khi đó, tọa độ của điểm B là . Suy ra B(2; 5).
Ta có , do đó điểm B(2; 5) thuộc đồ thị hàm số .
Bài 13 trang 38 Toán 12 Tập 1: Cho hàm số .
a) Khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số.
b) Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số đã cho trên đoạn [2; 4].
Lời giải:
a) Xét hàm số .
1. Tập xác định: D = ℝ\{1}.
2. Sự biến thiên:
● Chiều biến thiên:
Đạo hàm y' = . Ta có y' = 0 ⇔ x = – 1 hoặc x = 3.
Trên các khoảng (– ∞; – 1) và (3; + ∞), y' > 0 nên hàm số đồng biến trên mỗi khoảng đó.
Trên các khoảng (– 1; 1) và (1; 3), y' < 0 nên hàm số nghịch biến trên mỗi khoảng đó.
● Cực trị:
Hàm số đạt cực tiểu tại x = 3 và yCT = 10.
Hàm số đạt cực đại tại x = – 1 và yCĐ = 2.
● Các giới hạn tại vô cực và tiệm cận:
Ta có và .
Suy ra đường thẳng y = x + 5 là tiệm cận xiên của đồ thị hàm số.
Ta có . Suy ra đường thẳng x = 1 là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.
● Bảng biến thiên:
3. Đồ thị:
Ta có y = 0 ⇔ ⇔ x = hoặc x = .
Vậy đồ thị hàm số giao với trục Ox tại điểm và điểm .
Đồ thị hàm số giao với trục Oy tại điểm (0; 1).
Đồ thị của hàm số đã cho được biểu diễn như hình dưới đây.
Tâm đối xứng của đồ thị hàm số là điểm I(1; 6).
Các trục đối xứng của đồ thị hàm số là hai đường phân giác của các góc tạo bởi hai đường tiệm cận x = 1 và y = x + 5.
b) Xét hàm số với x ∈ [2; 4].
Trên khoảng (2; 4), y' = 0 khi x = 3.
Ta có y(2) = 11; y(3) = 10; y(4) = .
Vậy tại x = 2 và tại x = 3.
a) Chứng minh rằng công thức tính bán kính r của đáy hình trụ theo chiều cao h của nó là: .
b) Chứng minh biểu thức sau biểu thị thể tích khối trụ theo h: .
c) Tìm h để khối trụ có thể tích lớn nhất.
Lời giải:
a) Ta đặt tên các điểm như hình vẽ dưới đây:
Ta có A'O' // AO nên .
Lại có A'C // SO nên .
Từ đó suy ra .
Mà SO = 12 cm, OA = 5 cm, OC = r, SO' = SO – OO' = 12 – h.
Do đó, . Suy ra .
b) Thể tích của khối trụ là V = πr2h = (cm3).
Vậy thể tích khối trụ theo h là .
c) Rõ ràng h phải thỏa mãn điều kiện 0 < h < 12.
Xét hàm số với h ∈ (0; 12).
Ta có .
Trên khoảng (0; 12), ta có V'(h) = 0 khi h = 4.
Bảng biến thiên:
Căn cứ vào bảng biến thiên, ta thấy trên khoảng (0; 12), hàm số V(h) đạt giá trị lớn nhất bằng tại h = 4.
Vậy h = 4 cm thì khối trụ có thể tích lớn nhất.
a) Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số trên [30; 120].
b) Từ kết quả trên, tìm số phần ăn sao cho chi phí trung bình của một phần ăn là thấp nhất.
Lời giải:
a) Xét hàm số với x ∈ [30; 120].
1. Tập xác định: D = [30; 120].
2. Sự biến thiên:
● Chiều biến thiên:
Đạo hàm . Trên khoảng (30; 120), ta có = 0 ⇔ x = 60.
Trên khoảng (30; 60), < 0 nên hàm số nghịch biến trên khoảng đó.
Trên khoảng (60; 120), > 0 nên hàm số đồng biến trên khoảng đó.
● Cực trị:
Hàm số có một điểm cực trị là điểm cực tiểu tại x = 60 và = 10.
● Bảng biến thiên:
3. Đồ thị:
Đồ thị hàm số không cắt các trục tọa độ.
Điểm cực tiểu của đồ thị hàm số là (60; 10).
Đồ thị hàm số đi qua các điểm (30; 70), (40; 30), (80; 20), (90; 30) và (120; 70).
Đồ thị của hàm số đã cho được biểu diễn như hình dưới đây.
b) Từ câu a), ta thấy trên đoạn [30; 120], giá trị nhỏ nhất của hàm số bằng 10 tại x = 60.
Vậy số phần ăn là 60 thì chi phí trung bình của một phần ăn là thấp nhất.
(Vật lí 11 — Chân trời sáng tạo, Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam, 2023, trang 104)
a) Có nhận xét gì về sự biến thiên của điện trở R theo tiết điện S?
Lời giải:
a) Quan sát đồ thị hàm số ở Hình 6, ta thấy:
- Trên đoạn (0; + ∞), đồ thị hàm số đi xuống từ trái qua phải nên hàm số R(S) nghịch biến trên khoảng đó.
- Ta có nên đường thẳng y = 0 hay trục Ox là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số.
- Ta có nên đường thẳng x = 0 hay trục Oy là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.
Vậy tiết diện S càng tăng thì điện trở R càng giảm dần về 0.
b) Từ đồ thị Hình 6, ta thấy đồ thị hàm số R(S) cắt đường thẳng R = 0,001 tại điểm (0,000169; 0,01), tức là khi tiết diện S = 0,000169 m2 thì điện trở R = 0,001 Ω.
c) Với S = 0,000169 thì R = 0,001 và theo bài ra ta có ℓ = 10.
Do đó, . Suy ra .
Vậy dây điện được làm bằng kim loại đồng.
Xem thêm các bài giải sách giáo khoa Toán 12 bộ sách Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
Bài 4: Khảo sát và vẽ đồ thị một số hàm số cơ bản
Bài 1: Vectơ và các phép toán trong không gian
Bài 2: Toạ độ của vectơ trong không gian
Xem thêm các chương trình khác:
- Soạn văn 12 Chân trời sáng tạo (hay nhất)
- Văn mẫu 12 - Chân trời sáng tạo
- Tóm tắt tác phẩm Ngữ văn 12 – Chân trời sáng tạo
- Tác giả tác phẩm Ngữ văn 12 - Chân trời sáng tạo
- Bố cục tác phẩm Ngữ văn 12 – Chân trời sáng tạo
- Nội dung chính tác phẩm Ngữ văn 12 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Tiếng Anh 12 - Friends Global
- Trọn bộ Từ vựng Tiếng Anh lớp 12 Friends Global đầy đủ nhất
- Trọn bộ Ngữ pháp Tiếng Anh lớp 12 Friends Global đầy đủ nhất
- Giải sbt Tiếng Anh 12 – Friends Global
- Giải sgk Lịch sử 12 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề học tập Lịch sử 12 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Lịch sử 12 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Địa lí 12 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề học tập Địa lí 12 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Địa lí 12 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Tin học 12 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề học tập Tin học 12 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Tin học 12 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Tin học 12 - Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Công nghệ 12 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Kinh tế pháp luật 12 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề học tập Kinh tế pháp luật 12 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Kinh tế pháp luật 12 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Giáo dục quốc phòng 12 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 12 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Vật lí 12 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề học tập Vật lí 12 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Vật lí 12 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Vật lí 12 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Hóa học 12 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề học tập Hóa 12 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Hóa 12 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Hóa 12 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Sinh học 12 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề học tập Sinh học 12 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Sinh học 12 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Sinh học 12 – Chân trời sáng tạo