Đề cho hình thì bắt đầu ở đâu?
Trước hết đọc tập đang xét, sau đó kiểm tra hình là đồ thị của $f$ hay $f'$. Muốn đọc GTLN–GTNN của $f$, ta cần giá trị của **hàm số $f$**. Đồ thị đạo hàm chỉ cho dấu và độ lớn của đạo hàm, không tự cho giá trị hàm.
Ba điều cần nhìn
1. **Miền đang xét:** chỉ so sánh trong khoảng hoặc đoạn đề hỏi.
2. **Tung độ:** điểm có tọa độ $(a;b)$ cho $f(a)=b$. Giá trị hàm là số thứ hai.
3. **Điểm được nhận:** chấm kín biểu thị điểm thuộc đồ thị; chấm rỗng biểu thị vị trí bị loại. Một giá trị ở chấm rỗng vẫn có thể đạt tại điểm khác, nên phải nhìn toàn phần đồ thị đang xét.
Với bảng biến thiên, đọc hàng $x$ để biết vị trí, hàng $f$ để biết giá trị và chiều tăng giảm. Không lấy số $0$ trong hàng $f'$ làm giá trị cực trị của $f$.
Ví dụ 1 — Đọc bảng trên một đoạn
Cho bảng biến thiên của $f$ trên đoạn $[-2;3]$:
Bảng cho hàm $f$ liên tục trên $[-2;3]$. Hai đầu mút đều được nhận.
Hàm tăng từ giá trị $1$ đến $5$, giảm đến $-1$, rồi tăng đến $2$. Vì bảng thể hiện chiều biến thiên trên cả ba khoảng, không có giá trị nào lớn hơn $5$ hoặc nhỏ hơn $-1$.
Vậy GTLN là $5$ tại $x=-1$; GTNN là $-1$ tại $x=1$. Lưu ý hai số $-1$ xuất hiện với vai trò khác nhau: vị trí đạt GTLN và giá trị nhỏ nhất.
Nếu chỉ có bảng giá trị ở vài điểm mà không biết chiều biến thiên hoặc danh sách điểm cần xét đầy đủ, ta chưa được kết luận cho cả đoạn.
Thử: thu hẹp đoạn cần đọc
Với bảng vừa cho, GTLN và GTNN của $f$ trên $[1;3]$ lần lượt bằng bao nhiêu?
Giá trị 5 đạt tại −1, ngoài đoạn [1;3] đang hỏi.
Đây là hai vị trí trên hàng x, chưa phải hai giá trị hàm.
Đúng: chỉ xét nhánh thuộc đoạn [1;3].
$1$ là vị trí đầu mút; giá trị hàm tại đó là −1.
Lời giải
Trên [1;3], hàm tăng từ $f(1)=-1$ đến $f(3)=2$. GTLN là 2, GTNN là −1. Chọn C.
Ví dụ 2 — Chấm rỗng ở đầu mút
Đồ thị $y=h(x)$ trên $[-1;3)$:
Hình biểu diễn toàn bộ đồ thị $y=h(x)$ trên $[-1;3)$. Các đoạn thẳng nối liên tiếp những điểm được vẽ.
Điểm cao nhất được nhận là $(1;4)$, nên GTLN là $4$ tại $x=1$. Đầu phải có chấm rỗng ở $(3;0)$: điểm này không thuộc đồ thị.
Mọi giá trị trên hình đều dương. Trên đoạn thẳng đi xuống về phía $x=3$, giá trị có thể gần $0$ tùy ý nhưng không bằng $0$. Với mỗi điểm trên nhánh đó, ta còn đi sang phải một chút để có giá trị nhỏ hơn. Vì thế hàm không có GTNN.
Không chỉ nhìn xem hình có chấm rỗng hay không: nếu có một điểm khác thực sự nhận giá trị $0$ thì kết luận về GTNN sẽ khác.
Thử: đổi khoảng thành đoạn
Nếu bổ sung điểm $(3;0)$ vào đồ thị trên, miền thành $[-1;3]$. GTLN, GTNN thay đổi thế nào?
Điểm mới có tung độ $0$ làm giá trị nhỏ nhất được đạt; giá trị lớn nhất $4$ không đổi.
Đầu mút thuộc đoạn kín và điểm $(3;0)$ đã được bổ sung, nên giá trị $0$ được đạt.
Phương án dùng đúng dữ kiện, điều kiện và lập luận.
GTNN phải so sánh tung độ; điểm mới $(3;0)$ có tung độ nhỏ hơn $3$.
Lời giải
GTLN vẫn là 4 tại x=1. GTNN lúc này là 0 tại x=3 vì giá trị 0 đã đạt được, còn mọi giá trị khác đều không nhỏ hơn 0.
Hình dùng cho bài luyện 1
Hình sau là một đồ thị mới của $u$ trên $[-2;4]$. Các đoạn thẳng nối những điểm đánh dấu; mọi điểm đầu mút đều được nhận. Dùng hình này cho bài luyện 1.
Bài luyện 1
Từ hình của $u$ vừa cho, tìm GTLN, GTNN trên $[-2;4]$. Nêu cả nơi đạt được.
Đã đọc nhầm hoành độ thành tung độ; cần tìm tung độ cao nhất và thấp nhất trên hình.
Theo hình, tung độ thấp nhất $-2$ chỉ đạt tại $x=0$; không được tự thêm nơi đạt.
Phương án dùng đúng dữ kiện, điều kiện và lập luận.
Trên một đoạn thẳng, tung độ biến thiên tuyến tính và nằm giữa tung độ hai đầu; các đỉnh đã đủ để so sánh.
Lời giải
Điểm có tung độ lớn nhất là (2;3), nhỏ nhất là (0;−2). Vậy GTLN là 3 tại x=2; GTNN là −2 tại x=0. Trên mỗi đoạn thẳng nối, giá trị nằm giữa giá trị hai đầu đoạn, nên không có giá trị vượt ra ngoài các mức đó.
Bài luyện 2
Biết đồ thị $y=v\prime(x)$ nằm phía trên trục hoành với mọi $x\in(0;2)$ và $v$ liên tục trên $[0;2]$. Có biết GTLN của $v$ bằng bao nhiêu không? Có biết đạt tại đâu không?
Tung độ của đồ thị đạo hàm là tốc độ biến thiên, không phải giá trị của $v$.
Hàm tăng trên đoạn nên giá trị lớn nhất đạt ở đầu phải $x=2$.
Dấu dương của đạo hàm đủ xác định nơi đạt là $x=2$; chỉ thiếu giá trị số $v(2)$.
Phương án dùng đúng dữ kiện, điều kiện và lập luận.
Lời giải
$v\prime>0$ nên v tăng trên đoạn: GTLN đạt tại x=2, bằng v(2). Chưa có giá trị v(2) nên chưa biết GTLN bằng số cụ thể nào. Không lấy tung độ đồ thị đạo hàm làm giá trị hàm.
Bài luyện 3
Chỉ biết $w(0)=1$, $w(1)=3$, $w(2)=2$. Mai kết luận GTLN của $w$ trên $[0;2]$ là 3. Có đủ dữ kiện không?
Ba giá trị rời rạc chưa mô tả toàn bộ hàm trên đoạn; có thể còn giá trị lớn hơn giữa các mốc.
Chỉ được rút gọn danh sách điểm khi có thêm thông tin như đạo hàm hoặc bảng biến thiên.
Vì hàm đã đạt $3$, GTLN nếu tồn tại không thể nhỏ hơn $3$.
Phương án dùng đúng dữ kiện, điều kiện và lập luận.
Lời giải
Chưa đủ. Bảng này chỉ ghi ba giá trị, chưa mô tả toàn đoạn. Hàm có thể đạt giá trị lớn hơn 3 ở một điểm khác. Cần thêm bảng biến thiên, đồ thị đầy đủ hoặc căn cứ rằng đã xét đủ các điểm có thể đạt GTLN.
Những điều cần nhớ
Đọc miền trước, đọc tung độ sau, rồi kiểm giá trị có đạt được. Bảng biến thiên cung cấp thông tin trên cả khoảng; bảng một vài giá trị thì chưa chắc. Với đồ thị đạo hàm, ta suy chiều biến thiên trước, không đọc trực tiếp giá trị hàm.
Đang học