TopStudy

Đáp án và lời giải

Đề cương ôn tập giữa kì 1 Toán 12 Chân trời sáng tạo cấu trúc mới có đáp án - Bài 1. Tính đơn điệu và cực trị của hàm số

Về trang đề

Câu 1

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Hàm số đã cho xác định trên D=R{\rm{D}} = \mathbb{R}.

Cóy′=−4x3+8xy' = - 4{x^3} + 8x.

Cho y′=0⇔−4x3+8x=0⇔4x(−x2+2)=0⇔[4x=0−x2+2=0⇔[x=0x2=2⇔[x=0x=±2y' = 0 \Leftrightarrow - 4{x^3} + 8x = 0 \Leftrightarrow 4x( - {x^2} + 2) = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}4x = 0\\ - {x^2} + 2 = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 0\\{x^2} = 2\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 0\\x = \pm \sqrt 2 \end{array} \right..

Bảng biến thiên :

Hình minh hoạ

Dựa vào bảng biến thiên, hàm số đồng biến trên: (−∞;−2)\left( { - \infty ; - \sqrt 2 } \right) và (0;2)\left( {0;\sqrt 2 } \right). Chọn C.

Câu 2

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Hàm số đã cho xác định và liên tục trên: D=R\{−7}{\rm{D}} = \mathbb{R}\backslash \left\{ { - 7} \right\}.

Tínhy′=(−2).7−1.3(x+7)2=−17(x+7)2<0,∀x∈D=R\{−7}y' = \frac{{\left( { - 2} \right).7 - 1.3}}{{{{\left( {x + 7} \right)}^2}}} = \frac{{ - 17}}{{{{\left( {x + 7} \right)}^2}}} < 0,\forall x \in {\rm{D}} = \mathbb{R}\backslash \left\{ { - 7} \right\}.

Bảng biến thiên:

Hình minh hoạ

Hàm số đã cho luôn nghịch biến trên: (−∞;−7)\left( { - \infty ; - 7} \right) và (−7;+∞)\left( { - 7; + \infty } \right). Chọn C.

Câu 3

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Tập xác định D=[0;2]D = \left[ {0;2} \right].

Ta có y′=1−x2x−x2y' = \frac{{1 - x}}{{\sqrt {2x - {x^2}} }}; y′=0⇔x=1y' = 0 \Leftrightarrow x = 1.

Bảng biến thiên:

Hình minh hoạ

Vậy hàm số nghịch biến trên khoảng (1;2)\left( {1;2} \right). Chọn C.

Câu 4

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Hàm số y=13x3−12x2+3x+1y = \frac{1}{3}{x^3} - \frac{1}{2}{x^2} + 3x + 1 có y′=x2−x+3=(x−12)2+114>0, ∀x∈Ry' = {x^2} - x + 3 = {\left( {x - \frac{1}{2}} \right)^2} + \frac{{11}}{4} > 0,\,\forall x \in \mathbb{R}. Chọn D.

Câu 5

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

(I): y′=−3x2+6x−3=−3(x−1)2≤0,∀x∈Ry' = - 3{x^2} + 6x - 3 = - 3{\left( {x - 1} \right)^2} \le 0,\forall x \in \mathbb{R}.

(II):y′=cos⁡x−2<0,∀x∈Ry' = \cos x - 2 < 0,\forall x \in \mathbb{R}.

(III): y′=−3x22x3+2≤0,∀x∈(−23;+∞)y' = - \frac{{3{x^2}}}{{2\sqrt {{x^3} + 2} }} \le 0,\forall x \in \left( { - \sqrt[3]{2}; + \infty } \right).

(IV): y′=−1(1−x)2<0,∀x≠1y' = - \frac{1}{{{{\left( {1 - x} \right)}^2}}} < 0,\forall x \ne 1. Chọn A.

Câu 6

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Dựa hình vẽ ta thấy điểm M(0;−2)M\left( {0; - 2} \right) là điểm cực tiểu của đồ thị hàm số. Chọn C.

Câu 7

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Dựa vào đồ thị hàm số như hình vẽ thì hàm số đạt cực tiểu tại x=3x = 3. Chọn D.

Câu 8

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

y′=x2+4x+3(x+2)2;y′=0⇔x2+4x+3(x+2)2=0⇔[x=−3x=−1y' = \frac{{{x^2} + 4x + 3}}{{{{(x + 2)}^2}}};y' = 0 \Leftrightarrow \frac{{{x^2} + 4x + 3}}{{{{(x + 2)}^2}}} = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = - 3\\x = - 1\end{array} \right. .

Hàm số đạt cực đại tại x=−3x = - 3 và yCD=−3{y_{CD}} = - 3.

Hàm số đạt cực tiểu tại x=−1x = - 1 và yCT=1{y_{CT}} = 1.

⇒M2−2n=7\Rightarrow {M^2} - 2n = 7. Chọn B.

Câu 9

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Hàm số y=x+1x−2y = \frac{{x + 1}}{{x - 2}} có TXĐ: D=R\{2}D = \mathbb{R}\backslash \left\{ 2 \right\}

y′=−3(x−2)2<0,∀x∈Dy' = - \frac{3}{{{{\left( {x - 2} \right)}^2}}} < 0,\forall x \in D nên hàm số không có cực trị. Chọn D.

Câu 10

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Dựa vào bảng biến thiên, ta suy ra giá trị cực tiểu của hàm số đã cho là −3- 3. Chọn C.

Câu 11

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

Dựa vào bảng xét dấu của y′y' ta có:

+) Hàm số đồng biến trên các khoảng (−∞;−2)\left( { - \infty ; - 2} \right) và (2;+∞)\left( {2; + \infty } \right).

+) Hàm số nghịch biến trên các khoảng (−2;0)\left( { - 2;0} \right)và (0;2)\left( {0;2} \right).

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

Câu 12

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

Tập xác định R\{−2}\mathbb{R}\backslash \left\{ { - 2} \right\}.

Ta có y′=−1(x+2)2<0,∀x≠−2y' = - \frac{1}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}} < 0,\forall x \ne - 2.

Do đó hàm số nghịch biến trên khoảng (−∞;−2)\left( { - \infty ; - 2} \right) và (−2;+∞)\left( { - 2; + \infty } \right).

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

Câu 13

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

Ta có y′=4x3−4xy' = 4{x^3} - 4x; y′=0⇔[x=0x=1x=−1y' = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 0\\x = 1\\x = - 1\end{array} \right..

Bảng biến thiên

Hình minh hoạ

Dựa vào bảng biến thiên, ta có:

+) Hàm số có 3 điểm cực trị.

+) Hàm số đồng biến trên khoảng (−1;0)\left( { - 1;0} \right) và (1;+∞)\left( {1; + \infty } \right) và nghịch biến trên khoảng (−∞;−1)\left( { - \infty ; - 1} \right) và (0;1)\left( {0;1} \right).

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

Câu 14

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

Xét hàm số y=8+2x−x2y = \sqrt {8 + 2x - {x^2}}

a) Điều kiện: 8+2x−x2≥08 + 2x - {x^2} \ge 0⇔−2≤x≤4\Leftrightarrow - 2 \le x \le 4.

Vậy tập xác định của hàm số là D=[−2;4]D = \left[ { - 2;4} \right].

b) Ta có y′=(8+2x−x2)′28+2x−x2=2−2x28+2x−x2=1−x8+2x−x2y' = \frac{{{{\left( {8 + 2x - {x^2}} \right)}^\prime }}}{{2\sqrt {8 + 2x - {x^2}} }} = \frac{{2 - 2x}}{{2\sqrt {8 + 2x - {x^2}} }} = \frac{{1 - x}}{{\sqrt {8 + 2x - {x^2}} }}.

c) Có y′=0⇔x=1y' = 0 \Leftrightarrow x = 1

Ta có bảng biến thiên

Hình minh hoạ

Dựa vào bảng biến thiên ta có hàm số nghịch biến trên khoảng (1;4)\left( {1;4} \right).

d) Giá trị cực đại của hàm số là 3.

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

Câu 15

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

a) Hàm số y=f(x)y = f(x) đồng biến trên các khoảng (−∞;−1)( - \infty ; - 1) và (1;+∞).(1; + \infty ).

b) Giá trị cực đại là y = 3, giá trị cực tiểu là y = –1.

Do đó tổng giá trị cực đại và giá trị cực tiểu của hàm số đã cho là 3 – 1 = 2.

c) Hàm số y=f(x)y = f(x)có hai cực trị là x=±1.x = \pm 1.

d) Gọi d:y=ax+bd:y = ax + b là đường thẳng qua hai điểm cực trị A(−1;3),B(1;−1).A( - 1;3),B(1; - 1).

A,B∈d⇒{−a+b=3a+b=−1⇒{a=−2b=1⇒d:y=−2x+1A,B \in d \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} - a + b = 3\\a + b = - 1\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = - 2\\b = 1\end{array} \right. \Rightarrow d:y = - 2x + 1.

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

Câu 16

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

Ta có tập xác định D=RD = \mathbb{R}.

Có y′=3x2+4x+1y' = 3{x^2} + 4x + 1; y′=0⇔[x1=−1x2=−13y' = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}{x_1} = - 1\\{x_2} = - \frac{1}{3}\end{array} \right..

Bảng biến thiên

Hình minh hoạ

Dựa vào bảng biến thiên ta có a=−13;b=−1a = - \frac{1}{3};b = - 1.

Do đó 3a+6b=3.(−13)+6.(−1)=−73a + 6b = 3.\left( { - \frac{1}{3}} \right) + 6.\left( { - 1} \right) = - 7.

Trả lời: −7.

Câu 17

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

Ta có N′(t)=−3t2+24tN'\left( t \right) = - 3{t^2} + 24t; N′(t)=0⇔[t=0t=8N'\left( t \right) = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = 0\\t = 8\end{array} \right..

Bảng biến thiên

Hình minh hoạ

Dựa vào bảng biến thiên ta có (a;b)=(0;8)\left( {a;b} \right) = \left( {0;8} \right).

Do đó P=2.02−82=−64P = {2.0^2} - {8^2} = - 64.

Trả lời: −64.

Câu 18

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

Có N′(t)=100(100+t2)−200t2(100+t2)2N'\left( t \right) = \frac{{100\left( {100 + {t^2}} \right) - 200{t^2}}}{{{{\left( {100 + {t^2}} \right)}^2}}}=1002−100t2(100+t2)2= \frac{{{{100}^2} - 100{t^2}}}{{{{\left( {100 + {t^2}} \right)}^2}}};

N′(t)=0⇔t=10N'\left( t \right) = 0 \Leftrightarrow t = 10 (vì t > 0).

Ta có bảng biến thiên

Hình minh hoạ

Dựa vào bảng biến thiên, ta có số lượng vi khuẩn đạt cực đại khi t = 10 giây.

Trả lời: 10.

Câu 19

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

Vận tốc tức thời của chất điểm là v(t)=s′(t)=−t2+36t−35v\left( t \right) = s'\left( t \right) = - {t^2} + 36t - 35.

Gia tốc tức thời của chất điểm là a(t)=v′(t)=−2t+36a\left( t \right) = v'\left( t \right) = - 2t + 36.

Vì vận tốc tức thời của chất điểm giảm nên a(t)<0⇔−2t+36<0⇔t>18a\left( t \right) < 0 \Leftrightarrow - 2t + 36 < 0 \Leftrightarrow t > 18.

Do đó, trong 40 giây đầu tiên, chất điểm có vận tốc tức thời giảm trong khoảng thời gian (18;40)\left( {18;40} \right). Suy ra a=18a = 18, b=40b = 40.

Vậy P=2b−3a=26P = 2b - 3a = 26.

Trả lời: 26.

Câu 20

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

Ta có h(t)=2cos⁡(πt12+π3)+5h\left( t \right) = 2\cos \left( {\frac{{\pi t}}{{12}} + \frac{\pi }{3}} \right) + 5⇒h′(t)=−π6sin⁡(πt12+π3)\Rightarrow h'\left( t \right) = - \frac{\pi }{6}\sin \left( {\frac{{\pi t}}{{12}} + \frac{\pi }{3}} \right).

h′(t)=0⇔sin⁡(πt12+π3)=0⇔πt12+π3=kπh'\left( t \right) = 0 \Leftrightarrow \sin \left( {\frac{{\pi t}}{{12}} + \frac{\pi }{3}} \right) = 0 \Leftrightarrow \frac{{\pi t}}{{12}} + \frac{\pi }{3} = k\pi⇔t=−4+12k  (k∈Z)\Leftrightarrow t = - 4 + 12k\,\,\left( {k \in \mathbb{Z}} \right).

Mà 0≤t≤240 \le t \le 24 nên 0≤−4+12k≤24⇔13≤k≤730 \le - 4 + 12k \le 24 \Leftrightarrow \frac{1}{3} \le k \le \frac{7}{3}⇒k∈{1 ; 2}\Rightarrow k \in \left\{ {1\,;\,2} \right\}.

Do đó h′(t)=0⇒[t=8t=20h'\left( t \right) = 0 \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}t = 8\\t = 20\end{array} \right.

Hình minh hoạ

⇒h(t)\Rightarrow h\left( t \right) đồng biến trên khoảng (8 ; 20)\left( {8\,;\,20} \right) hay trong khoảng từ 8 h8\,{\rm{h}}đến20 h20\,{\rm{h}}độ sâu của mực nước trong kênh tăng dần.

Vậy a=8 ; b=20a = 8\,;\,b = 20 và a+b=28a + b = 28.

Trả lời: 28.