btvn.vn
Tìm kiếm Đăng nhập

Vị trí, giá trị cực trị và tọa độ

Lưu trên thiết bị này
Ứng dụng đạo hàm và đồ thị · Chọn bài khác

Trước khi bắt đầu

Một lỗi thường gặp là đã tìm được cực trị nhưng đề hỏi giá trị còn lời giải lại nêu vị trí. Vì vậy cần phân biệt rõ vị trí cực trị, giá trị cực trị và tọa độ điểm cực trị. Có thể xem lại cách tìm cực trị ở bài Cực trị và sự đổi dấu khi cần.

Cùng một cực trị, đề có thể hỏi những gì?

Giả sử hàm đạt cực tiểu tại $x=2$ và $f(2)=-15$. - **Điểm cực tiểu của hàm số** là đầu vào $x=2$. - **Giá trị cực tiểu** là đầu ra $-15$. - **Điểm cực tiểu của đồ thị** có tọa độ $(2;-15)$. Chỗ này dễ gây nhầm vì cả hai cách hỏi đều có từ “điểm”. Hãy đọc trọn cụm “của hàm số” hay “của đồ thị”: nhờ đó, ta biết cần viết một giá trị của biến hay một cặp tọa độ. Với điểm trên đồ thị, tọa độ thứ nhất gọi là hoành độ, tọa độ thứ hai là tung độ. | Đề hỏi | Cần tìm | Dạng câu trả lời | |---|---|---| | Hàm đạt cực tiểu tại đâu? | $x_0$ | Một đầu vào | | Giá trị cực tiểu bằng bao nhiêu? | $f(x_0)$ | Một giá trị hàm | | Tọa độ điểm cực tiểu trên đồ thị? | $(x_0;f(x_0))$ | Một cặp có thứ tự | | Có bao nhiêu điểm cực trị? | Số vị trí thực sự có cực trị | Một số đếm | Sau khi tìm được vị trí cực trị, cần quay lại **hàm ban đầu** để tính giá trị. Đạo hàm giúp ta tìm vị trí và nhận biết cực đại hay cực tiểu; còn $f(x_0)$ mới là giá trị hàm ở vị trí ấy. Vì vậy, ta không lấy $f'(x_0)$ để thay cho $f(x_0)$.

Ví dụ mẫu 1 — Cùng một hàm, ba cách hỏi

Dùng lại hàm số $f(x)=x^3-12x+1$ ở ví dụ trước. Ta có $f'(x)=3(x+2)(x-2)$; dấu của đạo hàm lần lượt là $+,0,-,0,+$ qua hai mốc $-2$ và $2$. Vì vậy, hàm số đạt cực đại tại $x=-2$ và đạt cực tiểu tại $x=2$. Thay các giá trị này vào hàm số ban đầu: $$f(-2)=17,\qquad f(2)=-15.$$ Do đó: | Câu hỏi | Trả lời | |---|---| | Điểm cực đại của hàm số | $x=-2$ | | Giá trị cực đại | $17$ | | Điểm cực đại của đồ thị | $(-2;17)$ | | Điểm cực tiểu của hàm số | $x=2$ | | Giá trị cực tiểu | $-15$ | | Điểm cực tiểu của đồ thị | $(2;-15)$ | Nếu đề hỏi tổng các giá trị cực trị thì tính $17+(-15)=2$. Nếu đề hỏi tổng các điểm cực trị của hàm số thì tính $-2+2=0$.

Thử: Tìm tọa độ

Đồ thị $y=-x^2+6x-2$ có điểm cực đại nào?
Chọn một đáp án

Ví dụ mẫu 2 — Đừng đoán giá trị từ nghiệm đạo hàm

Cho $g(x)=x^2+4x-1$. Tìm tọa độ điểm cực tiểu của đồ thị. **Bước 1:** $g'(x)=2x+4=2(x+2)$, bằng $0$ khi $x=-2$. **Bước 2:** Với $x<-2$, đạo hàm âm; với $x>-2$, đạo hàm dương. Hàm liên tục nên cực tiểu tại $-2$. **Bước 3:** Tính giá trị hàm: $$g(-2)=(-2)^2+4(-2)-1=4-8-1=-5.$$ **Bước 4:** Đề yêu cầu tọa độ nên trả lời $(-2;-5)$. Trả lời “$-2$” mới có hoành độ. Trả lời “$0$” là nhầm với $g'(-2)$. Trả lời “$(-5;-2)$” là đảo thứ tự tọa độ.

Có bảng dấu chưa chắc đã có giá trị cực trị

Nếu đề chỉ cho dấu đạo hàm, ta thường xác định được khoảng tăng/giảm và vị trí cực trị khi đủ điều kiện. Nhưng chưa chắc tìm được độ cao của đồ thị. Ví dụ $a(x)=x^2$ và $b(x)=x^2+10$ có cùng đạo hàm $2x$. Cả hai cực tiểu tại $0$, nhưng giá trị cực tiểu lần lượt là $0$ và $10$. Muốn biết giá trị cần thêm công thức, giá trị tại điểm hoặc thông tin tương đương. Nếu bảng cho cả hàng $f(x)$ có số tại mốc, đọc số đó. Nếu bảng chỉ có $f'(x)$, không tự lấy các số trên hàng $x$ làm giá trị hàm.

Thử: Từ bảng dấu, ta biết được những gì?

Hàm $u$ liên tục trên $\mathbb{R}$, có đạo hàm dương khi $x<2$, bằng $0$ tại $2$, âm khi $x>2$. Hãy nêu điểm cực đại của hàm số và cho biết có tính được giá trị cực đại từ dữ kiện này không.
Chọn một đáp án

Bài luyện 1

Cho $p(x)=x^2-8x+3$. Tìm điểm cực tiểu của hàm số, giá trị cực tiểu và tọa độ điểm cực tiểu của đồ thị.
Chọn một đáp án

Bài luyện 2

Hàm liên tục $q$ có đạo hàm đổi dấu từ âm sang dương tại $x=-1$ và biết $q(-1)=6$. Giá trị cực tiểu là $-1$, $0$ hay $6$? Giải thích.
Chọn một đáp án

Bài luyện 3

Hai hàm $a(x)=x^2+2$ và $b(x)=x^2-4$ có cùng điểm cực tiểu không? Có cùng giá trị cực tiểu không?
Chọn một đáp án

Những điều cần nhớ

Trước khi tính, cần xác định đề hỏi vị trí, giá trị, tọa độ hay số lượng. Vị trí cực trị được tìm từ sự biến thiên; giá trị cực trị được tính bằng hàm số ban đầu; tọa độ điểm cực trị có dạng $(x_0;f(x_0))$. Nếu dữ kiện chỉ cho dấu của đạo hàm thì chưa đủ để suy ra giá trị của hàm số. Bài tiếp theo trình bày cách kết nối công thức, bảng biến thiên và đồ thị.

Đang học