Ta có: y=|f(x)|⇒y′=f′(x).f(x)|f(x)| do đó
Số điểm cực trị của hàm số y=|f(x)| là số nghiệm bội lẻ của phương trình f′(x).f(x)=0.
Như vậy: Nếu gọi m là số điểm cực trị của hàm số y=f(x)và n là số giao điểm của đồ thị hàm số y=f(x)và trục hoành thì m+n là số điểm cực trị của hàm số y=|f(x)| (chú ý ta cần bỏ đi các nghiệm bội chẵn).
Bài tập 1: [Đề thi THPT QG năm 2017] Cho hàm số y=f(x) có bảng biến thiên như sau.
Đồ thị của hàm số y=|f(x)| có bao nhiêu điểm cực trị? A. 5. B. 3. C. 4. D. 2. |
Lời giải chi tiết
Dựa vào bảng biến thiên ta thấy:
Đồ thị hàm số y=f(x) cắt trục hoành y=0 tại 1 điểm nên m=1.
Hàm số y=f(x) có 2 điểm cực trị nên n=2⇒ Hàm số y=|f(x)| có 3 điểm cực trị. Chọn B.
Bài tập 2: Cho hàm số y=f(x) có bảng biến thiên như hình vẽ dưới:
Số điểm cực trị của hàm số y=|f(x)|là: A. 3. B. 4. C. 5. D. 6. |
Lời giải chi tiết
Dựa vào bảng biến thiên ta thấy:
Hàm số y=f(x)có 3 điểm cực trị suy ra m=3.
Phương trình f(x)=0 có 3 nghiệm (tuy nhiên x=−1 là nghiệm kép) suy ra n=2.
Do đó hàm số y=|f(x)| có m+n=5 điểm cực trị. Chọn C.
Bài tập 3: Cho hàm số y=f(x) có bảng biến thiên như hình vẽ dưới đây.
Số điểm cực trị của hàm số y=|f(x)|là: A. 3. B. 4. C. 5. D. 6. |
Lời giải chi tiết
Dựa vào bảng biến thiên ta thấy:
Hàm số y=f(x)có 3 điểm cực trị suy ra m=3.
Đồ thị hàm số y=f(x) cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt (tuy nhiên x=−1 là nghiệm kép) nên n=2.
Do đó hàm số y=|f(x)| có 5 điểm cực trị. Chọn C.
Bài tập 4: Cho hàm số y=f(x) có bảng biến thiên như hình vẽ dưới đây.
Số điểm cực trị của hàm số y=|f(x)+2|là: A. 4. B. 6. C. 3. D. 5. |
Lời giải chi tiết
Đặt g(x)=f(x)+2⇒g′(x)=f′(x)
Phương trình g′(x)=f′(x)=0 có 3 nghiệm phân biệt nên m=3.
Phương trình g(x)=0⇔f(x)=−2 có 3 nghiệm trong đó có 1 nghiệm kép n=2.
Do đó hàm số y=|f(x)+2|có 5 điểm cực trị. Chọn D.
Bài tập 5: Số điểm cực trị của hàm số y=|(x−1)3(x−3)(x+2)| là:
A. 4. B. 5. C. 6. D. 7. |
Lời giải chi tiết
Ta có: y=f(x) thì y′=f′(x)f(x)|f(x)|
Xét f(x)=(x−1)3(x−3)(x+2)
Ta có: f(x)=0 có 3 nghiệm bội lẻ x=1,x=3,x=−2.
Lại có: f(x)=(x−1)3(x2−x−6)⇒f′(x)=3(x−1)2(x2−x−6)+(x−1)3(2x−1)
=(x−1)2[3x2−3x−18+(x−1)(2x−1)]=(x−1)2(5x2−6x−17)=0⇒f′(x)=0 có 2 nghiệm bội lẻ. Do đó hàm số đã cho có 5 điểm cực trị. Chọn B.
Bài tập 6: Số điểm cực trị của hàm số y=|x4+2x3−x2−2x| là:
A. 4. B. 5. C. 6. D. 7. |
Lời giải chi tiết
f(x)=0⇔x4+2x3−x2−2x=0⇔x3(x+2)−x(x+2)=0⇔x(x2−1)(x+2)=0có 4 nghiệm bội lẻ.
Phương trình f′(x)=4x3+4x2−2x−2=0⇔2(2x2−1)(x+1)=0 có 3 nghiệm bội lẻ.
Do đó hàm số đã cho có 4+3=7 điểm cực trị. Chọn D.
Bài tập 7: Số giá trị nguyên của tham số m để hàm sốy=|x4−4x3+4x2+m| có 7 điểm cực trị là:
A. 0. B. 9. C. 8. D. vô số. |
Lời giải chi tiết
Xét f(x)=x4−4x3+4x2+m
Phương trình f′(x)=4x3−12x2+8x=0⇔[x=0x=1x=2 có 3 nghiệm bội lẻ.
Để hàm số y=|x4−4x3+4x2+m| có 7 điểm cực trị thì phương trình
f(x)=0⇔x4−4x3+4x2=−m(∗) phải có 4 nghiệm phân biệt.
Lập BBT cho hàm số g(x)=x4−4x3+4x ta được:
Phương trình (*) có 4 nghiệm phân biệt khi 0<−m<1.
Vậy không có giá trị nguyên của m nào thỏa mãn yêu cầu bài toán. Chọn A.
Bài tập 8: Số giá trị nguyên của tham số m để hàm sốy=|x4−4x3−8x2+m| có 7 điểm cực trị là:
A. 129. B. 2. C. 127. D. 3. |
Lời giải chi tiết
Phương trình f′(x)=4x3−12x2−16x=0⇔[x=0 x=−1x=4 có 3 nghiệm bội lẻ.
Để hàm số y=|x4−4x3−8x2+m| có 7 điểm cực trị thì phương trình
f(x)=0⇔x4−4x3−8x2=−m(∗) có 4 nghiệm phân biệt. Lập BBT cho hàm số g(x)=x4−4x3−8x2 ta được:
Phương trình (*) có 4 nghiệm phân biệt khi −3<−m<0.
Vậy có 2 giá trị nguyên của m thỏa mãn yêu cầu bài toán. Chọn B.
Bài tập 9: [Đề thi tham khảo Bộ GD{}ĐT năm 2018] Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để hàm sốy=|3x4−4x3−12x2+m| có 7 điểm cực trị?
A. 3. B. 5. C. 6. D. 4. |
Lời giải chi tiết
Đặt f(x)=3x4−4x3−12x2+m→f′(x)=12x3−12x2−24x;∀x∈R.
Phương trình f′(x)=0 có 3 nghiệm phân biệt.
Để hàm số đã cho có 7 điểm cực trị ⇔f(x)=0⇔g(x)=3x4−4x3−12x2=m có 4 nghiệm phân biệt.
Mà f′(x)=0 có 3 nghiệm phân biệt ⇒f(x)=−m có 4 nghiệm phân biệt.
Dựa vào BBT hàm số f(x), để (*) có 4 nghiệm phân biệt⇔−5<−m<0⇔m∈(0;5).
Kết hợp với m∈Z suy ra có tất cả 4 giá trị nguyên cần tìm. Chọn D.
Bài tập 10: Cho hàm số f(x)=|2x3−3x2−12x+m+2|. Số giá trị nguyên âm của tham số m để hàm số đã cho có 5 điểm cực trị là:
A. 26. B. 25. C. 8. D. 9. |
Lời giải chi tiết
Dễ thấy hàm số g(x)=2x3−3x2−12x+m+2 có y′=6x2−6x−12=0⇔[x=−1x=2
Suy ra hàm số có 2 điểm cực trị.
Để hàm số f(x)=|2x3−3x2−12x+m+2| có 5 điểm cực trị thì phương trình
2x3−3x2−12x+m+2⇔h(x)=2x3−3x2−12x+2=−m có 3 nghiệm phân biệt
Dễ thấy {h(−1)=9 h(2)=−18⇒h(x)=−m có 3 nghiệm phân biệt khi −18<−m<9⇔18>m>−9
Vậy có 8 giá trị nguyên cần tìm. Chọn C.
Bài tập 11: Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để hàm số f(x)=|2x4−4(m+8)x2+m−1| có 5 điểm cực trị?
A. 9. B. 10. C. 8. D. vô số. |
Lời giải chi tiết
Xét hàm số f(x)=|2x4−4(m+8)x2+m−1|
TH1: Hàm số y=f(x) có một điểm cực trị thì đồ thị hàm số y=f(x) cắt trục hoành tại nhiều nhất 2 điểm nên hàm số y=|f(x)| không thể có 5 điểm cực trị.
TH2: Hàm số y=f(x) có 3 điểm cực trị khi ab<0⇔2.[−4(m+8)]<0⇔m>−8.
Để hàm số y=|f(x)| có 5 điểm cực trị thì đồ thị hàm số y=f(x) cắt trục hoành tại 2 điểm phân biệt. Vì hàm số y=f(x) có a=2>0 nên có BTT như hình vẽ.
Đồ thị hàm số cắt trục hoành (đường thẳng y=0) tại 2 điểm phân biệt khi 0≥m−1⇔m≤1.
(Trong trường dấu bằng xảy ra m=1⇒ phương trình có 2 nghiệm đơn và một nghiệm kép x=0 nên chỉ có điểm cực trị).
Vậy −8<m≤1. Kết hợp m∈Z⇒ có 9 giá trị nguyên của tham số m. Chọn A.
Bài tập 12: Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m∈[−10;10] để hàm sốy=|x4−2(m+4)x2+9| có 7 điểm cực trị?
A. 9. B. 11. C. 10. D. 4 |
Lời giải chi tiết
Xét hàm số f(x)=2x4−2(m+4)x2+4
TH1: Hàm số y=f(x) có một điểm cực trị thì đồ thị hàm số y=f(x) cắt trục hoành tại nhiều nhất 2 điểm nên hàm số y=|f(x)| không thể có 7 điểm cực trị.
TH2: Hàm số y=f(x) có 3 điểm cực trị khi ab<0⇔1.[−2(m+4)]<0⇔m>−4.
Để hàm số y=|f(x)| có 7 điểm cực trị thì đồ thị hàm số y=f(x) cắt trục hoành tại 4 điểm phân biệt. Ta có: f′(x)=4x3−4(m+4)x=0⇔[x=0 x2=m+4=x20.
Hàm số có BTT như hình vẽ:
Đồ thị hàm số cắt trục hoành (đường thẳng y=0) tại 4 điểm phân biệt khi
f(±x0)=f(√m+4)<0⇔(m+4)2−2(m+4)2+9<0⇔(m+4)2>9⇔[m>−1m<−7
Với m>−1. Kết hợp {m∈Z m∈[−10;10]⇒m={0;1;...10}⇒ có 11 giá trị của m. Chọn B.
Bài tập 13: Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m∈[−20;20] để hàm sốy=|x4−2(m+1)x2+8| có 7 điểm cực trị?
A. 9. B. 11. C. 12. D. 7. |
Lời giải chi tiết
Xét hàm số f(x)=x4−2(m+1)x2+8
TH1: Hàm số y=f(x) có một điểm cực trị thì đồ thị hàm số y=f(x) cắt trục hoành tại nhiều nhất 2 điểm nên hàm số y=|f(x)| không thể có 7 điểm cực trị.
TH2: Hàm số y=f(x) có 3 điểm cực trị khi ab<0⇔1.[−2(m+1)]<0⇔m>−1.
Để hàm số y=|f(x)| có 7 điểm cực trị thì đồ thị hàm số y=f(x) cắt trục hoành tại 4 điểm phân biệt. Ta có: f′(x)=4x3−4(m+1)x=0⇔[x=0 x2=m+1=x20.
Hàm số có BTT như hình vẽ:
Đồ thị hàm số cắt trục hoành (đường thẳng y=0) tại 4 điểm phân biệt khi
f(±x0)=f(√m+1)<0⇔(m+1)2−2(m+1)2+8<0⇔(m+1)2>8⇔[m>−1+2√2m<−1−2√2
Với m>−1−2√2. Kết hợp {m∈Z m∈[−20;20]⇒m={2;3;...10}⇒ có 9 giá trị của m. Chọn A.
Ta có: y=f(|x|)⇒y′=x|x|.f′(|x|) từ đó ta có nhận xét sau:
- Hàm số đạt cực trị tại điểm x=0.
- Số điểm cực trị dương của hàm số y=f(x)là m thì số điểm cực trị của hàm số y=f(|x|) là 2m+1.
Bài tập 1: Cho hàm số f(x)=6x5−15x4−10x3+30x2+1, số điểm cực trị của hàm số y=f(|x|) là:
A. 4. B. 5. C. 6. D. 7. |
Lời giải chi tiết
Ta có: f′(x)=30x4−60x3−30x2+60x=0
⇔x(x3−2x2−x−2)=x(x−1)(x+1)(x−2)
Lại có: y=f(|x|)⇒y′=x|x|.|x|(|x|−1)(|x|+1)(|x|−2)đổi dấu qua 5 điểm x=0;x=±1;x=±2 nên hàm số y=f(|x|)có 5 điểm cực trị. Chọn B.
Bài tập 2: Cho hàm số y=f(x) xác định trên R và có bảng biến thiên như hình vẽ dưới đây.
Số điểm cực trị của hàm số y=f(|x|)là: A. 2. B. 3. C. 4. D. 5. |
Lời giải chi tiết
Hàm số y=f(x) có 2 điểm cực trị có hoành độ dương là (2;−1) và (5;0)
Do đó hàm số y=f(|x|) có 2.2+1=5 điểm cực trị. Chọn D.
Bài tập 3: Cho hàm số y=f(x) có bảng biến thiên như hình vẽ dưới
Số điểm cực trị của hàm số y=f(|x|+1)là A. 4. B. 6. C. 5. D. 3. |
Lời giải chi tiết
Ta có: y′=(|x|+1)′.f′(|x|+1)=x|x|.f′(|x|+1)=0⇔[x=0 f′(|x|+1)=0(∗)
Dựa vào đồ thị hàm số ta thấy f′(x)=0⇔[x=−1x=0 x=2
Suy ra f′(|x|+1)=0⇔[|x|+1=−1|x|+1=0 |x|+1=2 hệ có 2 nghiệm.
Do đó (*) có 3 nghiệm phân biệt nên hàm số có 3 điểm cực trị. Chọn D.
Ví dụ 4: Cho hàm số y=f(x) xác định trên R và có đồ thị hình vẽ bên.
Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m>−20 để hàm sốy=f(|x|+m) có 5 điểm cực trị A. 15. B. 19. C. 16. D. 18. |
Lời giải
Ta có: y′=(|x|+m)′.f′(|x|+m)=x|x|.f′(|x|+m)=0⇔[x=0 f′(|x|+m)=0
Dựa vào đồ thị hàm số ta thấy f′(x)=0⇔[x=−3x=−1
Do đó f′(|x|+m)=0⇔[|x|+m=−3|x|+m=−1⇔[|x|=−3−m|x|=−1−m(*)
Hàm số có 5 điểm cực trị khi (*) có 4 nghiệm phân biệt khác 0 ⇔[−3−m>0−1−m>0⇔m<−1.
Kết hợp {m∈Z m>−20⇒ có 18 giá trị nguyên của m. Chọn D.
Ví dụ 5: Cho hàm số y=f(x) xác định trên R và có đồ thị hình vẽ bên.
Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m∈[−10;10] để hàm sốy=f(|x|+m) có 7 điểm cực trị A. 8. B. 9. C. 12. D. 13. |
Lời giải
Ta có: y′=(|x|+m)′.f′(|x|+m)=x|x|.f′(|x|+m)=0⇔[x=0 f′(|x|+m)=0
Dựa vào đồ thị hàm số ta thấy f′(x)=0⇔[x=−2x=−2x=5
Do đó f′(|x|+m)=0⇔[|x|+m=−2|x|+m=2 |x|+m=5⇔[|x|=−2−m|x|=2−m |x|=5−m(∗)
Hàm số có 7 điểm cực trị khi (*) có 6 nghiệm phân biệt khác 0 ⇔[−2−m>02−m>0 5−m>0⇔m<−2.
Kết hợp {m∈Z m∈[−10;10]⇒ có 8 giá trị nguyên của m. Chọn A.
Ví dụ 6: Cho hàm số y=x3−3(m−1)x2+6mx+2. Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m thuộc đoạn [−100;100] để hàm sốf(|x|) có 5 điểm cực trị?
A. 100. B. 99. C. 97. D. 96. |
Lời giải
Để hàm số f(|x|) có 5 điểm cực trị thì hàm số y=f(x)phải có 2 điểm cực trị có hoành độ dương.
Ta có: f′(x)=3x2−6(m−1)x+6m=0⇔x2−2(m−1)x+2m (∗)
Giả thiết bài toán ⇔(∗) có 2 nghiệm dương phân biệt ⇔{Δ′=(m−1)2−2m>0S=2(m−1)>0 P=2m>0 ⇔m>2+√3.
Kết hợp {m∈Z m∈[−100;100]⇒ có 97 giá trị nguyên của m. Chọn C.
Ví dụ 7: Cho hàm số y=f(x)=2x3−3(m+1)x2+6(m2−9)x+4. Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m thuộc đoạn [−100;100] để hàm sốf(|x|) có đúng 3 điểm cực trị?
A. 6. B. 7. C. 8. D. 9. |
Lời giải
Để hàm số f(|x|) có đúng 3 điểm cực trị thì hàm số y=f(x)phải có đúng 1 điểm cực trị có hoành độ dương.
Ta có: f′(x)=6x2−6(m+1)x+6(m2−9)=0⇔x2−(m+1)x+m2−9=0 (∗)
Giả thiết bài toán thỏa mãn khi (*) có 2 nghiệm trái dấu hoặc (*) có 1 nghiệm bằng 0 và 1 nghiệm dương. TH1: (*) có 2 nghiệm trái dấu ⇔m2−9<0⇔−3<m<3.
TH2: (*) có 1 nghiệm bằng 0 và 1 nghiệm dương ⇔{m2−9=0m+1>0 ⇔m=3.
Kết hợp hai trường hợp này và điều kiện {m∈Z m∈[−100;100]⇒ có 6 giá trị nguyên của tham số m thỏa mãn yêu cầu bài toán. Chọn A.
Ví dụ 8: Cho hàm số y=f(x) xác định và có đạo hàm f′(x)=x3−(m+3)x2+2x+4m trênR. Số giá trị nguyên của tham số m thuộc đoạn [−100;100] để hàm sốf(|x|) có 7 điểm cực trị là:
A. 100. B. 101. C. 198. D. 197. |
Lời giải
Để hàm số f(|x|) có 7 điểm cực trị thì hàm số y=f(x) có 3 điểm cực trị có hoành độ dương.
⇔f′(x)=0 có 3 nghiệm dương phân biệt.
Ta có: f′(x)=x3−(m+3)x2+2x+4m=0⇔x3−3x2+2x+m(4−x2)=0
⇔x(x−1)(x−2)−m(x−2)(x+2)=0⇔[x=2 g(x)=x2−(m+1)x−2m=0
Giả thiết bài toán thỏa mãn ⇔g(x) có 2 nghiệm dương phân biệt khác 2
⇔{Δ>0 S=m+1>0 P=2m>0g(2)≠0 ⇔{m2+10m+1>0m>0 2≠0 ⇔m>0.
Kết hợp {m∈Z m∈[−100;100]⇒ có 100 giá trị nguyên của m. Chọn A.
Ví dụ 9: Cho hàm số y=f(x) xác định trênRvà có đồ thị hình vẽ dưới. Số điểm cực trị của hàm số f(|x|+1) là:
A. 4. B. 6. C. 5. D. 3. |
Lời giải
Ta có: y′=(|x|+1)′.f′(|x|+1)=x|x|.f′(|x|+1)=0⇔[x=0 f′(|x|+1)=0(∗)
Dựa vào đồ thị hàm số ta thấy f′(x)=0⇔[x=x1∈(−1;0)x=x2∈(0;1) x=x3∈(1;2)x=2
Suy ra f′(|x|+1)=0⇔[|x|+1=x1∈(−1;0)|x|+1=x2∈(0;1) |x|+1=x3∈(1;2)|x|+1=2⇔[|x|+1=x3∈(1;2)|x|+1=2 ⇒hệ có 4 nghiệm.
Do đó (*) có 5 nghiệm phân biệt nên hàm số có 5 điểm cực trị. Chọn C.
TOÁN LỚP 12