Bài 76 trang 62 SGK giải tích 12 nâng cao

Đề bài

Bài 76. Cho hàm số \(f\left( x \right) = {x^4} - {x^2}\)

a) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số đã cho.

b) Từ đồ thị của hàm số y = f(x) suy ra cách vẽ đồ thị của hàm số \(y = \left| {f\left( x \right)} \right|\)

Hướng dẫn giải

a) Tập xác định: \(D=\mathbb R\)

\(\eqalign{
& y' = 4{x^3} - 2x \cr
& y' = 0 \Leftrightarrow \left[ \matrix{
x = 0 \hfill \cr
x = {{\sqrt 2 } \over 2} \hfill \cr
x = - {{\sqrt 2 } \over 2} \hfill \cr} \right. \cr} \)

Hàm số đồng biến trên khoảng: \(\left( { - {{\sqrt 2 } \over 2};0} \right)\) và \(\left( {{{\sqrt 2 } \over 2}; + \infty } \right)\)

Hàm số nghịch biến trên khoảng: \(\left( { - \infty ; - {{\sqrt 2 } \over 2}} \right)\) và \(\left( {0;{{\sqrt 2 } \over 2}} \right)\)

 +) Cực trị:

Hàm số đạt cực đại tại: \(x=0;\;\;y(0)=0\)

Hàm số đạt cực tiểu tại: \(x={{\sqrt 2 } \over 2}\) và \(x=-{{\sqrt 2 } \over 2}\); \(y\left( { \pm {{\sqrt 2 } \over 2}} \right) =  - {1 \over 4}\)

+) Giới hạn:

\(\mathop {\lim }\limits_{x \to  \pm \infty } y =  + \infty \)

Bảng biến thiên:

Đồ thị:

Đồ thị cắt \(Ox\) và \(Oy\) tại \(O(0;0);(-1;0);(1;0)\)

Đồ thị hàm số là hàm chẵn nên nhận trục Oy làm trục đối xứng.

b) Ta có 

\(y = \left| {f\left( x \right)} \right| = \left\{ \matrix{
f\left( x \right)\,\,\,\text{nếu}\,\,\,f\left( x \right) \ge 0 \hfill \cr
- f\left( x \right)\,\,\,\text{nếu}\,\,\,f\left( x \right) < 0 \hfill \cr} \right.\)

Suy ra cách vẽ đồ thị của hàm số \(y = \left| {f\left( x \right)} \right|\)

Giữ nguyên phần đồ thị hàm số y = f(x) ở phía trên trục hoành. Lấy phần đồ thị hàm số ở phía dưới trục hoành đối xứng qua trục hoành. Hợp hai phần đồ thị trên ta được đồ thị hàm số \(y = \left| {f\left( x \right)} \right|\)