Với giải Bài 6 trang 43 Toán 12 Tập 1 Cánh diều chi tiết trong Bài 4: Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Toán 12. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Toán 12 Bài 4: Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số

Bài 6 trang 43 Toán 12 Tập 1: Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của các hàm số sau:

Lời giải:

a) $y =\frac{x - 1}{x + 1}$

1) Tập xác định: ℝ \ {– 1}.

2) Sự biến thiên

● Giới hạn tại vô cực, giới hạn vô cực và các đường tiệm cận:

$\underset{x\to 1^{-}}{\lim }$ y = + ∞, $\underset{x\to 1^{+}}{\lim }$y = - ∞. Do đó, đường thẳng x = – 1 là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.

$\underset{x\to +\infty }{\lim }$y = 1,$\underset{x\to -\infty }{\lim }$y = 1. Do đó, đường thẳng y = 1 là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số.

● $y\text{'} = \frac{2}{{(x + 1)}^2}$ > 0, với mọi x ≠ – 1.

● Bảng biến thiên:

Hàm số đồng biến trên mỗi khoảng (– ∞; – 1) và (– 1; + ∞).

Hàm số không có cực trị.

3) Đồ thị

● Giao điểm của đồ thị với trục tung: (0; – 1).

● Giao điểm của đồ thị với trục hoành: (1; 0).

● Đồ thị hàm số đi qua các điểm (0; – 1), (1; 0), (– 2; 3) và (– 3; 2).

● Đồ thị hàm số nhận giao điểm I(– 1; 1) của hai đường tiệm cận của đồ thị làm tâm đối xứng và nhận hai đường phân giác của các góc tạo bởi hai đường tiệm cận đó làm trục đối xứng.

Vậy đồ thị hàm số $y =\frac{x - 1}{x + 1}$ được cho ở hình trên.

b) $y =\frac{-2x}{x + 1}$

1) Tập xác định: ℝ \ {– 1}.

2) Sự biến thiên

● Giới hạn tại vô cực, giới hạn vô cực và các đường tiệm cận:

$\underset{x\to 1^{-}}{\lim }$ y = - ∞, $\underset{x\to 1^{+}}{\lim }$y = + ∞. Do đó, đường thẳng x = – 1 là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.

$\underset{x\to +\infty }{\lim }$y = - 2,$\underset{x\to -\infty }{\lim }$y = - 2. Do đó, đường thẳng y = – 2 là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số.

● $y\text{'} = \frac{-2}{{(x + 1 )}^2}$ < 0, với mọi x ≠ – 1 .

● Bảng biến thiên:

Hàm số nghịch biến trên mỗi khoảng (– ∞; – 1) và (– 1; + ∞).

Hàm số không có cực trị.

3) Đồ thị

● Đồ thị hàm số đi qua gốc tọa độ O(0; 0).

● Đồ thị hàm số đi qua các điểm (– 3; – 3), (– 2; – 4), (0; 0) và (1; – 1).

● Đồ thị hàm số nhận giao điểm I(– 1; – 2) của hai đường tiệm cận của đồ thị làm tâm đối xứng và nhận hai đường phân giác của các góc tạo bởi hai đường tiệm cận đó làm trục đối xứng.

Vậy đồ thị hàm số $y =\frac{-2x}{x + 1}$ được cho ở hình trên.

c) $y =\frac{x^2 - 3x + 6}{x - 1}$

1) Tập xác định: ℝ \ {1}.

2) Sự biến thiên

● Giới hạn tại vô cực, giới hạn vô cực và các đường tiệm cận:

Ta viết hàm số đã cho dưới dạng: $y = x - 2 + \frac{4}{x - 1}$.

$\underset{x\to +\infty }{\lim }$y = + ∞,$\underset{x\to -\infty }{\lim }$y = - ∞.

$\underset{x\to 1^{-}}{\lim }$ y = - ∞, $\underset{x\to 1^{+}}{\lim }$y = + ∞. Do đó, đường thẳng x = 1 là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.

$\underset{x\to +\infty }{\lim }$[y - (x - 2)] = $\underset{x\to +\infty }{\lim }$$\frac{4}{x - 1}$= 0, $\underset{x\to -\infty }{\lim }$[y - (x - 2)]= $\underset{x\to -\infty }{\lim }$$\frac{4}{x - 1}$ = 0. Do đó, đường thẳng y = x – 2 là tiệm cận xiên của đồ thị hàm số.

● $y\text{'} = \frac{x^2 - 2x - 3}{{(x - 1)}^2}$;

y' = 0 ⇔ x² – 2x – 3 = 0 ⇔ x = – 1 hoặc x = 3.

● Bảng biến thiên:

Hàm số đồng biến trên mỗi khoảng (– ∞; – 1) và (3; + ∞); nghịch biến trên mỗi khoảng (– 1; 1) và (1; 3).

Hàm số đạt cực đại tại x = – 1, y_CĐ = – 5; đạt cực tiểu tại x = 3, y_CT = 3.

3) Đồ thị

● Giao điểm của đồ thị với trục tung: (0; – 6).

● Đồ thị hàm số không cắt trục hoành.

● Đồ thị hàm số đi qua các điểm (– 3; – 6), (– 1; – 5), (0; – 6), (2; 4), (3; 3) và (5; 4).

● Đồ thị hàm số nhận giao điểm I(1; – 1) của hai đường tiệm cận của đồ thị làm tâm đối xứng và nhận hai đường phân giác của các góc tạo bởi hai đường tiệm cận đó làm trục đối xứng.

Vậy đồ thị hàm số $y =\frac{x^2 - 3x + 6}{x - 1}$ được cho ở hình trên.

d) $y = \frac{-x^2 + 2x -4}{x - 2}$

1) Tập xác định: ℝ \ {2}.

2) Sự biến thiên

● Giới hạn tại vô cực, giới hạn vô cực và các đường tiệm cận:

Ta viết hàm số đã cho dưới dạng: $y = -x - \frac{4}{x - 2}$.

$\underset{x\to +\infty }{\lim }$y = - ∞,$\underset{x\to -\infty }{\lim }$y = + ∞.

$\underset{x\to 2^{-}}{\lim }$ y = + ∞, $\underset{x\to 2^{+}}{\lim }$y = - ∞. Do đó, đường thẳng x = 2 là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.

$\underset{x\to +\infty }{\lim }$[y - (-x)] = $\underset{x\to +\infty }{\lim }$$\frac{-4}{x - 2}$= 0, $\underset{x\to -\infty }{\lim }$[y - (-x)] = $\underset{x\to -\infty }{\lim }$$\frac{-4}{x - 2}$= 0. Do đó, đường thẳng y = – x là tiệm cận xiên của đồ thị hàm số.

● $y\text{'} = \frac{-x^2 + 4x}{{(x - 2)}^2}$;

y' = 0 ⇔ – x² + 4x = 0 ⇔ x = 0 hoặc x = 4.

● Bảng biến thiên:

Hàm số đã cho đồng biến trên mỗi khoảng (0; 2) và (2; 4); nghịch biến trên mỗi khoảng (– ∞; 0) và (4; + ∞).

Hàm số đạt cực đại tại x = 4, y_CĐ = – 6; đạt cực tiểu tại x = 0, y_CT = 2.

3) Đồ thị

● Giao điểm của đồ thị với trục tung: (0; 2).

● Đồ thị hàm số không cắt trục hoành.

● Đồ thị hàm số đi qua các điểm (– 2; 3), (0; 2), (1; 3), (3; – 7), (4; – 6) và (6; – 7).

● Đồ thị hàm số nhận giao điểm I(2; – 2) của hai đường tiệm cận của đồ thị làm tâm đối xứng và nhận hai đường phân giác của các góc tạo bởi hai đường tiệm cận đó làm trục đối xứng.

Vậy đồ thị hàm số $y = \frac{-x^2 + 2x -4}{x - 2}$ được cho ở hình trên.

e) $y = \frac{2x^2 + 3x -5}{x + 2}$

1) Tập xác định: ℝ \ {– 2}.

2) Sự biến thiên

● Giới hạn tại vô cực, giới hạn vô cực và các đường tiệm cận:

Ta viết hàm số đã cho dưới dạng: $y = 2x - 1 - \frac{3}{x + 2}$.

$\underset{x\to +\infty }{\lim }$y = + ∞,$\underset{x\to -\infty }{\lim }$y = - ∞.

$\underset{x\to 2^{-}}{\lim }$ y = + ∞, $\underset{x\to 2^{+}}{\lim }$y = - ∞. Do đó, đường thẳng x = – 2 là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.

$\underset{x\to +\infty }{\lim }$[y - (2x - 1)] = $\underset{x\to +\infty }{\lim }$$\frac{-3}{x + 2}$= 0, $\underset{x\to -\infty }{\lim }$[y - (2x - 1)] = $\underset{x\to -\infty }{\lim }$$\frac{-3}{x + 2}$= 0. Do đó, đường thẳng y = 2x – 1 là tiệm cận xiên của đồ thị hàm số.

● $y\text{'} =\frac{2x^2 +8x + 11}{{(x + 2)}^2}= \frac{2{(x + 2)}^2+3}{{(x + 2)}^2}= 2 + \frac{3}{{(x + 2)}^2}$ > 0 với mọi x ≠ – 2;

● Bảng biến thiên:

Hàm số đồng biến trên mỗi khoảng (– ∞; – 2) và (– 2; + ∞).

Hàm số không có cực trị.

3) Đồ thị

● Giao điểm của đồ thị với trục tung: $\left(0 ; -\frac{5}{2}\right)$.

● Giao điểm của đồ thị với trục hoành:

Giải phương trình $\frac{2x^2 + 3x -5}{x + 2} = 0$ ta được x = 1 và $x = -\frac{5}{2}$.

Vậy đồ thị hàm số cắt trục hoành tại hai điểm (1; 0) và $\left(-\frac{5}{2}; 0\right)$.

● Đồ thị hàm số đi qua các điểm (– 3; – 4), $\left(-\frac{5}{2}; 0\right)$, (– 1; – 6), $\left(0 ; -\frac{5}{2}\right)$ và (1; 0).

● Đồ thị hàm số nhận giao điểm I(– 2; – 5) của hai đường tiệm cận của đồ thị làm tâm đối xứng và nhận hai đường phân giác của các góc tạo bởi hai đường tiệm cận đó làm trục đối xứng.

Vậy đồ thị hàm số $y = \frac{2x^2 + 3x -5}{x + 2}$ được cho ở hình trên.

g) $y = \frac{x^2 - 2x -3}{-x + 2}$

1) Tập xác định: ℝ \ {2}.

2) Sự biến thiên

● Giới hạn tại vô cực, giới hạn vô cực và các đường tiệm cận:

Ta viết hàm số đã cho dưới dạng: $y = -x + \frac{3}{x - 2}$.

$\underset{x\to +\infty }{\lim }$y = - ∞,$\underset{x\to -\infty }{\lim }$y = + ∞.

$\underset{x\to 2^{-}}{\lim }$ y = - ∞, $\underset{x\to 2^{+}}{\lim }$y = + ∞. Do đó, đường thẳng x = 2 là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.

$\underset{x\to +\infty }{\lim }$[y - (-x)] = $\underset{x\to +\infty }{\lim }$$\frac{3}{x - 2}$= 0, $\underset{x\to -\infty }{\lim }$[y - (-x)] = $\underset{x\to -\infty }{\lim }$$\frac{3}{x - 2}$= 0. Do đó, đường thẳng y = – x là tiệm cận xiên của đồ thị hàm số.

● $y\text{'} = \frac{-x^2 + 4x - 7}{{(-x + 2)}^2}=\frac{-{(x - 2)}^2 - 3}{{(-x + 2)}^2}$ < 0 với mọi x ≠ 2.

● Bảng biến thiên:

Hàm số đã cho nghịch biến trên mỗi khoảng (– ∞; 2) và (2; + ∞).

Hàm số không có cực trị.

3) Đồ thị

● Giao điểm của đồ thị với trục tung: $\left(0; -\frac{3}{2}\right)$.

● Giao điểm của đồ thị với trục hoành:

Giải phương trình $\frac{x^2 - 2x - 3}{-x + 2}= 0$ ta được x = – 1 và x = 3.

Vậy đồ thị hàm số cắt trục hoành tại hai điểm (– 1; 0) và (3; 0).

● Đồ thị hàm số đi qua các điểm (– 1; 0), $\left(0; -\frac{3}{2}\right)$, (1; – 4), (3; 0) và (5; – 4).

● Đồ thị hàm số nhận giao điểm I(2; – 2) của hai đường tiệm cận của đồ thị làm tâm đối xứng và nhận hai đường phân giác của các góc tạo bởi hai đường tiệm cận đó làm trục đối xứng.

Vậy đồ thị hàm số $y = \frac{x^2 - 2x -3}{-x + 2}$ được cho ở hình trên.