Môn Toán - Lớp 12
30 bài tập trắc nghiệm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số mức độ thông hiểu
Câu hỏi
Gọi \(M\) và \(m\) là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số \(y = 2{\sin ^2}x - \cos x + 1\). Khi đó, giá trị của tổng \(M + m\) bằng:
- A \(\dfrac{{25}}{8}\)
- B \(\dfrac{{25}}{6}\)
- C \(\dfrac{{25}}{2}\)
- D \(\dfrac{{25}}{4}\)
Phương pháp giải:
- Sử dụng công thức \({\sin ^2}x = 1 - {\cos ^2}x\).
- Đặt ẩn phụ \(t = \cos x\), điều kiện \(t \in \left[ { - 1;1} \right]\).
- Đưa hàm số về hàm số ẩn \(t\), tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn \(\left[ { - 1;1} \right]\).
- Giải phương trình \(y' = 0\), xác định các nghiệm \({x_i} \in \left[ { - 1;1} \right]\).
- Tính các giá trị \(y\left( { - 1} \right),\,\,y\left( 1 \right),\,\,y\left( {{x_i}} \right)\).
- Kết luận: \(\mathop {\min }\limits_{\left[ { - 1;1} \right]} y = \min \left\{ {y\left( { - 1} \right);y\left( 1 \right);y\left( {{x_i}} \right)} \right\}\), \(\mathop {\max }\limits_{\left[ { - 1;1} \right]} y = \max \left\{ {y\left( { - 1} \right);y\left( 1 \right);y\left( {{x_i}} \right)} \right\}\).
Lời giải chi tiết:
\(\begin{array}{l}\,\,\,\,\,\,\,y = 2{\sin ^2}x - \cos x + 1\\ \Rightarrow y = 2\left( {1 - {{\cos }^2}x} \right) - \cos x + 1\\ \Rightarrow y = - 2{\cos ^2}x - \cos x + 3\end{array}\)
Đặt \(\cos x = t\,\,\,\,\left( { - 1 \le t \le 1} \right)\), hàm số trở thành: \(y = - 2{t^2} - t + 3.\)
Ta có: \(y' = - 4t - 1 = 0 \Rightarrow t = - \dfrac{1}{4}\,\,\,\left( {tm} \right)\).
Bảng biến thiên:
Từ BBT ta suy ra \(M = \dfrac{{25}}{8},\,\,m = 0\).
Vậy \(M + m = \dfrac{{25}}{8}\).
Chọn A.