TopStudy

Đáp án và lời giải

Đề cương ôn tập cuối kì 1 Toán 12 cấu trúc mới (có tự luận) có đáp án - Bài 2: Tính đơn điệu và cực trị của hàm số

Về trang đề

Câu 1

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Từ đồ thị ta có: {m=min⁡[−1;3]f(x)=f(−2)=−4M=max⁡[−1;3]f(x)=f(−1)=2⇒M+m=−2\left\{ \begin{array}{l}m = \mathop {\min }\limits_{\left[ { - 1;3} \right]} f\left( x \right) = f\left( { - 2} \right) = - 4\\M = \mathop {\max }\limits_{\left[ { - 1;3} \right]} f\left( x \right) = f\left( { - 1} \right) = 2\end{array} \right. \Rightarrow M + m = - 2. Chọn D.

Câu 2

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Ta có y′=1−4x2⇒y′=0⇔x2=4⇒x=2y' = 1 - \frac{4}{{{x^2}}} \Rightarrow y' = 0 \Leftrightarrow {x^2} = 4 \Rightarrow x = 2 (vì x∈(1;5)x \in \left( {1;5} \right)).

Khi đó y(1)=5y\left( 1 \right) = 5, y(2)=4y\left( 2 \right) = 4 và y(5)=295y\left( 5 \right) = \frac{{29}}{5}.

Do đó min⁡[1;5]y=4\mathop {\min }\limits_{\left[ {1;5} \right]} y = 4 tại x=2x = 2. Chọn B.

Câu 3

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Ta có f′(x)=3x2−16x+16,f′(x)=0⇔[x=4∉(1;3)x=43∈(1;3)f'\left( x \right) = 3{x^2} - 16x + 16,f'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 4 \notin \left( {1;3} \right)\\x = \frac{4}{3} \in \left( {1;3} \right)\end{array} \right..

f(1)=0;f(43)=1327;f(3)=−6f\left( 1 \right) = 0;f\left( {\frac{4}{3}} \right) = \frac{{13}}{{27}};f\left( 3 \right) = - 6.

Do đó max⁡[1;3]f(x)=1327\mathop {\max }\limits_{\left[ {1;3} \right]} f\left( x \right) = \frac{{13}}{{27}}. Chọn B.

Câu 4

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Ta có: f′(x)=(2x−5)e2xf'\left( x \right) = \left( {2x - 5} \right){e^{2x}}.

f′(x)=0⇔x=52f'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow x = \frac{5}{2}.

Bảng biến thiên của hàm số:

Hình minh hoạ

Vậy min⁡Rf(x)=−e52\mathop {\min }\limits_\mathbb{R} f\left( x \right) = - \frac{{{e^5}}}{2}. Chọn A.

Câu 5

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Vì s=13t3−t2+9t⇒v=t2−2t+9s = \frac{1}{3}{t^3} - {t^2} + 9t \Rightarrow v = {t^2} - 2t + 9._{.}

Xét hàm f(t)=t2−2t+9⇒f′(t)=2t−2=0⇒t=1f\left( t \right) = {t^2} - 2t + 9 \Rightarrow f'\left( t \right) = 2t - 2 = 0 \Rightarrow t = 1.

Bảng biến thiên

Hình minh hoạ

Dựa vào bảng biến thiên ta thấy: max⁡[0;10]f(t)=f(10)=89\mathop {\max }\limits_{\left[ {0;10} \right]} f\left( t \right) = f\left( {10} \right) = 89.

Vậy vận tốc của vật đạt được lớn nhất bằng 89(m/s).89\left( {{\rm{m/s}}} \right). Chọn A.

Câu 6

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Dựa vào đồ thị ta thấy tốc độ nhỏ nhất bằng 70 (km/h). Chọn D.

Câu 7

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Hàm số có tập xác định D=(−∞;1)∪(2;+∞)D = \left( { - \infty ;1} \right) \cup \left( {2; + \infty } \right).

Ta có lim⁡x→+∞f(x)=+∞\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } f\left( x \right) = + \infty.

b) Vì [−1;0]⊂D\left[ { - 1;0} \right] \subset D và hàm số liên tục trên [−1;0]\left[ { - 1;0} \right] nên luôn tồn tại giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất trên đoạn này.

c) f(x)=log⁡2(x2−3x+2)⇒f′(x)=2x−3(x2−3x+2)ln⁡2f\left( x \right) = {\log _2}\left( {{x^2} - 3x + 2} \right) \Rightarrow f'\left( x \right) = \frac{{2x - 3}}{{\left( {{x^2} - 3x + 2} \right)\ln 2}}

f′(x)=0⇔x=−32∉[−1;0]f'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow x = - \frac{3}{2} \notin \left[ { - 1;0} \right].

Ta có f(−1)=log⁡26;f(0)=1<log⁡26f\left( { - 1} \right) = {\log _2}6;f\left( 0 \right) = 1 < {\log _2}6

Vậy min⁡[−1;0]f(x)=1\mathop {\min }\limits_{\left[ { - 1;0} \right]} f\left( x \right) = 1.

d) TXĐ D=(−∞;1)∪(2;+∞)D = \left( { - \infty ;1} \right) \cup \left( {2; + \infty } \right) chứa [3;4]\left[ {3;4} \right].

g(x)=2f(x)+m=2log⁡2(x2−3x+2)+m=x2−3x+2+mg\left( x \right) = {2^{f\left( x \right)}} + m = {2^{{{\log }_2}\left( {{x^2} - 3x + 2} \right)}} + m = {x^2} - 3x + 2 + m.

Có g′(x)=2x−3,g′(x)=0⇔x=32∉[3;4]g'\left( x \right) = 2x - 3,g'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow x = \frac{3}{2} \notin \left[ {3;4} \right].

Mà hàm số đồng biến trên [3;4]\left[ {3;4} \right] nên min⁡[3;4]g(x)=g(3)=2+m\mathop {\min }\limits_{\left[ {3;4} \right]} g\left( x \right) = g\left( 3 \right) = 2 + m.

Theo đề ta có 2+m=−3⇔m=−52 + m = - 3 \Leftrightarrow m = - 5.

Đáp án: a) Sai; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai

Câu 8

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Điều kiện xác định: 5−4x≥0⇔x≤545 - 4x \ge 0 \Leftrightarrow x \le \frac{5}{4}. Ta có y′=−25−4x<0,∀x∈[−1;1]y' = \frac{{ - 2}}{{\sqrt {5 - 4x} }} < 0,\forall x \in \left[ { - 1;1} \right].

Do đó max⁡[−1;1]y=y(−1)=3\mathop {\max }\limits_{\left[ { - 1;1} \right]} y = y\left( { - 1} \right) = 3 và min⁡[−1;1]y=y(1)=1\mathop {\min }\limits_{\left[ { - 1;1} \right]} y = y\left( 1 \right) = 1.

Đáp án: a) Sai; b) Sai; c) Đúng; d) Sai

Câu 9

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Dựa vào đồ thị hàm số ta thấy:

max⁡[−2;2]y=−1\mathop {\max }\limits_{\left[ { - 2;2} \right]} y = - 1; min⁡[0;+∞)y=−5\mathop {\min }\limits_{\left[ {0; + \infty } \right)} y = - 5.

Không tồn tại giá trị nhỏ nhất của hàm số trên (−∞;1]\left( { - \infty ;1} \right].

min⁡[−1;2]y=y(1)=−5\mathop {\min }\limits_{\left[ { - 1;2} \right]} y = y\left( 1 \right) = - 5.

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng

Câu 10

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Xét hàm số f(x)=x2+9xf(x) = \frac{{{x^2} + 9}}{x} với x∈(0;+∞)x \in (0; + \infty ).

Ta có: f′(x)=x2−9x2f'(x) = \frac{{{x^2} - 9}}{{{x^2}}}. Khi đó, f′(x)=0⇔x=3f'(x) = 0 \Leftrightarrow x = 3 (do x>0)\left. {x > 0} \right).

Ngoài ra lim⁡x→0+f(x)=+∞,lim⁡x→+∞f(x)=+∞\mathop {\lim }\limits_{x \to {0^ + }} f(x) = + \infty ,\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } f(x) = + \infty.

Bảng biến thiên của hàm số như sau:

Hình minh hoạ

Căn cứ bảng biến thiên, ta có: min⁡(0;+∞)f(x)=6\mathop {\min }\limits_{(0; + \infty )} f(x) = 6 tại x=3x = 3 và hàm số f(x)f(x) không có giá trị lớn nhất.

Trả lời: 6.

Câu 11

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Gọi hai kích thước của hình chữ nhật là xx và yy, với 2x+y=2402x + y = 240 (0<x<120;0<y<240)\left( {0 < x < 120;0 < y < 240} \right).

Suy ra y=240−2xy = 240 - 2x.

Diện tích của mảnh vườn hình chữ nhật là:

S=xy=x(240−2x)=240x−2x2,0<x<120S = xy = x\left( {240 - 2x} \right) = 240x - 2{x^2},0 < x < 120.

S′=240−4xS' = 240 - 4x; S′=0⇔x=60∈(0;120)S' = 0 \Leftrightarrow x = 60 \in \left( {0;120} \right)

Bảng biến thiên

Hình minh hoạ

Từ bảng biến thiên ta thấy max⁡(0;120)S=7200⇔x=60\mathop {\max }\limits_{\left( {0;120} \right)} S = 7200 \Leftrightarrow x = 60.

Trả lời: 7200.

Câu 12

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta có v(t)=s′(t)=−3t2+12t+1v\left( t \right) = s'\left( t \right) = - 3{t^2} + 12t + 1.

Ta có v′(t)=−6t+12=0⇔t=2v'\left( t \right) = - 6t + 12 = 0 \Leftrightarrow t = 2.

Bảng biến thiên

Hình minh hoạ

Chất điểm đạt vận tốc lớn nhất tại t=2t = 2.

Khi đó s(2)=−23+6.22+2+3=21s\left( 2 \right) = - {2^3} + {6.2^2} + 2 + 3 = 21.

Trả lời: 21.