A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT.
1. Định nghĩa:
Hàm số bậc hai là hàm số có dạng .
2. Sự biến thiên
TXĐ:
Khi hàm số đồng biến trên , nghịch biến trên và có giá trị nhỏ nhất là khi . Khi hàm số đồng biến trên , nghịch biến trên và có giá trị lớn nhất là khi .
Bảng biến thiên
3. Đồ thị
Khi đồ thị hàm số bậc hai bề lõm hướng lên trên và có tọa độ đỉnh là
Khi đồ thị hàm số bậc hai bề lõm hướng lên trên và có tọa độ đỉnh là
Đồ thị nhận đường thẳng làm trục đối xứng.
B. CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI.
-
DẠNG TOÁN 1: XÁC ĐỊNH HÀM SỐ BẬC HAI .
1. Phương pháp giải.
Để xác định hàm số bậc hai ta là như sau
Gọi hàm số cần tìm là. Căn cứ theo giả thiết bài toán để thiết lập và giải hệ phương trình với ẩn , từ đó suy ra hàm số cần tìm.
2. Các ví dụ minh họa.
Ví dụ 1. Xác định parabol : , biết:
a) đi qua có đỉnh
b) và đi qua và có trục đối xứng là .
c) Hàm số có giá trị nhỏ nhất bằng khi và nhận giá trị
bằng khi.
d) đi qua cắt tại và sao cho có diện tích bằng 1 biết hoành độ điểm nhỏ hơn .
Lời giải:
a) Vì nên (1).
Mặt khác có đỉnh nên (2) và suy ra (3)
Từ (1), (2) và (3) ta có
Vậy cần tìm là .
b) Ta có và đi qua nên (4)
có trục đối xứng là nên thay vào (4) ta được:
.
Vậy cần tìm là .
c) Hàm số có giá trị nhỏ nhất bằng khi nên ta có
(5) (6) và
Hàm số nhận giá trị bằng khi nên (7)
Từ (5), (6) và (7) ta có
Vậy cần tìm là .
d) Vì đi qua nên (8)
Mặt khác cắt tại suy ra (9), cắt tại nên
Theo định lý Viét ta có
Ta có với là hình chiếu của lên trục hoành
Do , nên
(10)
Từ (8) và (9) ta có suy ra
Thay vào (10) ta có
Suy ra .
Vậy cần tìm là .
-
DẠNG TOÁN 2: XÉT SỰ BIẾN THIÊN VÀ VẼ ĐỒ THỊ CỦA HÀM SÔ BẬC HAI.
1. Phương pháp giải
Để vẽ đường parabol ta thực hiện các bước như sau:
– Xác định toạ độ đỉnh .
– Xác định trục đối xứng và hướng bề lõm của parabol.
– Xác định một số điểm cụ thể của parabol (chẳng hạn, giao điểm của parabol với các trục toạ độ và các điểm đối xứng với chúng qua trục trục đối xứng).
– Căn cứ vào tính đối xứng, bề lõm và hình dáng parabol để vẽ parabol.
2. Các ví dụ minh họa.
Ví dụ 1: Lập bảng biến thiên và vẽ đồ thị các hàm số sau
a) b)
Lời giải:
a) Ta có
Bảng biến thiên
Suy ra đồ thị hàm số có đỉnh là , đi qua các điểm
Nhận đường thẳng làm trục đối xứng và hướng bề lõm lên trên
b) Ta có
Bảng biến thiên
Suy ra đồ thị hàm số có đỉnh là , đi qua các điểm
Nhận đường thẳng làm trục đối xứng và hướng bề lõm xuống dưới
Ví dụ 2: Cho hàm số
a) Lập bảng biến thiên và vẽ đồ thị các hàm số trên
b) Sử dụng đồ thị để biện luận theo tham số số điểm chung của đường thẳng và đồ thị hàm số trên
c) Sử dụng đồ thị, hãy nêu các khoảng trên đó hàm số chỉ nhận giá trị dương
d) Sử dụng đồ thị, hãy tìm giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của hàm số đã cho trên
Lời giải:
a) Ta có
Bảng biến thiên
Suy ra đồ thị hàm số có đỉnh là , đi qua các điểm
Nhận đường thẳng làm trục đối xứng và hướng bề lõm lên trên
b) Đường thẳng song song hoặc trùng với trục hoành do đó dựa vào đồ thị ta có
Với đường thẳng và parabol không cắt nhau
Với đường thẳng và parabol cắt nhau tại một điểm(tiếp xúc)
Với đường thẳng và parabol cắt nhau tại hai điểm phân biệt
c) Hàm số nhận giá trị dương ứng với phần đồ thị nằm hoàn toàn trên trục hoành
Do đó hàm số chỉ nhận giá trị dương khi và chỉ khi .
d) Ta có , kết hợp với đồ thị hàm số suy ra
khi và chỉ khi
khi và chỉ khi
-
DẠNG TOÁN 3: ĐỒ THỊ CỦA HÀM SỐ CHO BỞI NHIỀU CÔNG THỨC VÀ HÀM SỐ CHỨA DẤU TRỊ TUYỆT ĐỐI.
1. Các ví dụ minh họa.
Ví dụ 1: Vẽ đồ thị của hàm số sau
a)
b)
Lời giải
a) Đồ thị hàm số
gồm :
+ Vẽ đường thẳng đi qua và lấy phần nằm bên phải của đường thẳng
+ Parabol có đỉnh , trục đối xứng , đi qua các điểm và lấy phần đồ thị nằm bên trái của đường thẳng
b) Vẽ parabol của đồ thị hàm số có đỉnh , trục đối xứng , đi qua các điểm .
Khi đó đồ thị hàm số gồm
+ Phần parabol nằm phía trên trục hoành và phần đối xứng của nằm dưới trục hoành qua trục hoành.
Ví dụ 2: Vẽ đồ thị của hàm số
Lời giải:
Vẽ đồ thị hàm số có đỉnh , trục đối xứng , đi qua các điểm . Bề lõm hướng lên trên.
Khi đó đồ thị hàm số là gồm phần bên phải trục tung của và phần lấy đối xứng của nó qua trục tung.