1. Tính đơn điệu của hàm số và dấu của đạo hàm
Định lý
|
Cho hàm số y = f(x) có đạo hàm trên khoảng (a;b), (có thể a là −∞;b là +∞)
- Hàm số y = f(x) đồng biến trên khoảng K nếu f’(x) > 0
- Hàm số y = f(x) đồng biến trên khoảng K nếu f’(x) < 0
|
Ví dụ: Hàm số y=x2−4x+2 có y’ = 2x – 4
- y’ > 0 với x∈(2;+∞) nên HS đồng biến trên khoảng (2;+∞)
- y’ < 0 với x∈(−∞;2) nên HS đồng biến trên khoảng (−∞;2)
Định lý mở rộng
|
Cho hàm số y = f(x) có đạo hàm trên khoảng (a;b).
- Nếu f’(x) ≥ 0 với mọi x thuộc (a;b) và f’(x) = 0 chỉ tại một số hữa hạn điểm thuộc khoảng (a;b) thì hàm số f(x) đồng biến trên khoảng (a;b)
- Nếu f’(x) ≤ 0 với mọi x thuộc (a;b) và f’(x) = 0 chỉ tại một số hữa hạn điểm thuộc khoảng (a;b) thì hàm số f(x) nghịch biến trên khoảng (a;b)
|
2. Cực trị của hàm số
Khái niệm cực trị của hàm số
|
Cho hàm số y = f(x) xác định và liên tục trên khoảng (a;b) (a có thể là −∞, b có thể là +∞ ) và điểm x0∈(a;b).
- Nếu tồn tại số h > 0 sao cho f(x) < f(x0) ∀x∈(x0−h;x0+h)⊂(a;b) và x≠x0 thì hàm số f(x) đạt cực đại tại x0
- Nếu tồn tại số h > 0 sao cho f(x) > f(x0) ∀x∈(x0−h;x0+h)⊂(a;b) và x≠x0 thì hàm số f(x) đạt cực tiểu tại x0
|
Ví dụ: Cho đồ thị của hàm số y = f(x) như sau:

Hàm số đạt cực tiểu tại x = -1 và yCT= y(-1) = 2
Hàm số đạt cực đại tại x = 0 và = y(0) = 3
Hàm số đạt cực tiểu tại x = 1 và yCT= y(1) = 2
Định lí (điều kiện đủ để hàm số có cực trị)
|
Giả sử hàm số y = f(x) liên tục trên khoảng (a;b) chứa điểm x0 và có đạo hàm trên các khoảng (a;x0) và (x0;b). Khi đó:
- Nếu f’(x) < 0 ∀x∈(a;x0) và f’(x) > 0 ∀x∈(x0;b) thì x0 là một điểm cực tiểu của hàm số f(x)
- Nếu f’(x) > 0 ∀x∈(a;x0) và f’(x) < 0 ∀x∈(x0;b) thì x0 là một điểm cực đại của hàm số f(x)
|
Ví dụ: Tìm cực trị của hàm số y=x3−6x2+9x+30.
Tập xác định của hàm số là R.
Ta có: y′=3x2−12x+9; y’ = 0 ⇔x = 1 hoặc x = 3.
BBT:

Hàm số đạt cực đại tại x = 1 và = y(1) = 34.
Hàm số đạt cực tiểu tại x = 3 và yCT= y(3) = 30.
|
Tổng quát, ta có quy tắc tìm cực trị của hàm số y = f(x)
- Tìm tập xác định của hàm số.
- Tính đạo hàm f’(x). Tìm các điểm xi(i=1,2,…) mà tại đó đạo hàm bằng 0 hoặc không tồn tại.
- Lập BBT của hàm số.
- Nêu kết luận về các điểm trực trị và giá trị cực trị
|