Bài 55 trang 50 SGK giải tích 12 nâng cao


a) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số b) Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số đã cho biết rằng tiếp tuyến đó đi qua điểm (3;3).

Lựa chọn câu để xem lời giải nhanh hơn

LG a

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số \(y = x - {2 \over {x - 1}}\)

Lời giải chi tiết:

Tập xác định: \(D = R\backslash \left\{ 1 \right\}\)

\(y' = 1 + {2 \over {{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} > 0,\forall x \in D\)

Vậy hàm số đồng biến trên khoảng \(( - \infty ;1)\) và \((1; + \infty )\)

\(\eqalign{
& \mathop {\lim }\limits_{x \to {1^ - }} y = + \infty \cr 
& \mathop {\lim }\limits_{x \to {1^ + }} y = - \infty \cr} \)

Do đó \(x=1\) là tiệm cận đứng.

\(\mathop {\lim }\limits_{x \to  \pm \infty } (y - x) = \mathop {\lim }\limits_{x \to  \pm \infty } \left( { - {2 \over {x - 1}}} \right) = 0\)

Vậy \(y=x\) là tiệm cận xiên.

Bảng biến thiên:

 

Đồ thị giao \(Ox\) tại \((-1;0),(2;0)\)

Đồ thị giao \(Oy\) tại \((0;2)\)

LG b

Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số đã cho biết rằng tiếp tuyến đó đi qua điểm \((3;3)\).

Lời giải chi tiết:

Ta có: \(y' = 1 + {2 \over {{{\left( {x - 1} \right)}^2}}}\)
Phương trình tiếp tuyến với đồ thị hàm số đã cho tại điểm \(M\left( {{x_o};{{x_o} - {2 \over {{x_o} - 1}}}} \right) \in \left( C \right)\) là:

\(\left( d \right):\,y - {x_o} + {2 \over {{x_o} - 1}} \) \(= \left[ {1 + {2 \over {{{\left( {{x_o} - 1} \right)}^2}}}} \right]\left( {x - {x_o}} \right)\,\left( {x_o \ne 1} \right)\)

Vì \(\left( {3;3} \right) \in d\) nên \(3 - {x_o} + {2 \over {{x_o} - 1}} = {{{{\left( {{x_o} - 1} \right)}^2} + 2} \over {{{\left( {{x_o} - 1} \right)}^2}}}\left( {3 - {x_o}} \right)\)

\(\eqalign{
& \Leftrightarrow \left( {3 - {x_o}} \right){\left( {{x_o} - 1} \right)^2} + 2\left( {{x_o} - 1} \right) \cr&= \left( {{x_o^2} - 2{x_o} + 3} \right)\left( {3 - {x_o}} \right) \cr} \)

\(\begin{array}{l}
\Leftrightarrow \left( {3 - {x_o}} \right)\left( {x_o^2 - 2{x_o} + 1} \right) + 2{x_o} - 2\\
= 3x_o^2 - 6{x_o} + 9 - x_o^3 + 2x_o^2 - 3{x_o}\\
\Leftrightarrow 3x_o^2 - x_o^3 - 6{x_o} + 2x_o^2 + 3 - {x_o} + 2{x_o} - 2\\
= 3x_o^2 - 6{x_o} + 9 - x_o^3 + 2x_o^2 - 3{x_o}\\
\Leftrightarrow 4{x_o} - 8 = 0\\
\Leftrightarrow {x_o} = 2\\
\Rightarrow {y_o} = 2 - \frac{2}{{2 - 1}} = 0
\end{array}\)

\( \Rightarrow M\left( {2;0} \right)\)

Vậy phương trình tiếp tuyến cần tìm là: \(y = 3\left( {x - 2} \right)\) hay \(y = 3x - 6.\)

Cách khác:

Gọi phương trình đường thẳng (d) có hệ số góc k đi qua A(3; 3) có dạng

y-3=k(x-3) <=> y=k(x-3)+3

(d) là tiếp tuyến của đồ thị hàm số khi và chỉ khi hệ phương trình sau có nghiệm

Thế (2) vào (1) ta được:

\(\begin{array}{l}
\frac{{{x^2} - x - 2}}{{x - 1}} = \left( {1 + \frac{2}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}}} \right)\left( {x - 3} \right) + 3\\
\Leftrightarrow \frac{{{x^2} - x - 2}}{{x - 1}} = \frac{{{{\left( {x - 1} \right)}^2} + 2}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}}\left( {x - 3} \right) + 3\\
\Leftrightarrow \frac{{{x^2} - x - 2}}{{x - 1}} = \frac{{\left( {{x^2} - 2x + 3} \right)\left( {x - 3} \right)}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} + 3\\
\Leftrightarrow \frac{{\left( {{x^2} - x - 2} \right)\left( {x - 1} \right)}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}}\\
= \frac{{\left( {{x^2} - 2x + 3} \right)\left( {x - 3} \right)}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} + \frac{{3{{\left( {x - 1} \right)}^2}}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}}\\
\Rightarrow \left( {{x^2} - x - 2} \right)\left( {x - 1} \right)\\
= \left( {{x^2} - 2x + 3} \right)\left( {x - 3} \right) + 3\left( {{x^2} - 2x + 1} \right)\\
\Leftrightarrow {x^3} - {x^2} - 2x - {x^2} + x + 2\\
= {x^3} - 2{x^2} + 3x - 3{x^2} + 6x - 9 + 3{x^2} - 6x + 3\\
\Leftrightarrow - 4x + 8 = 0\\
\Leftrightarrow x = 2
\end{array}\)

* Với x = 2 thay vào (2) ta được k = 3.

Vậy phương trình tiếp tuyến là

y = 3(x- 3) + 3 hay y = 3x – 6

Loigiaihay.com


Bình chọn:
3.4 trên 5 phiếu

>> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2022 trên trang trực tuyến Tuyensinh247.com. Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc.


Hỏi bài