GIẢI BÀI TẬP SGK TOÁN 10 - KẾT NỐI TRI THỨC VỚI CUỘC SỐNG Chương VI: Hàm số, đồ thị và ứng dụng - Bài tập cuối chương VI
A – TRẮC NGHIỆM
A. \(D = [2; +\infty)\). B. \(D = (2; +\infty)\). C. \(D = \mathbb{R} \setminus \{2\}\). D. \(D = \mathbb{R}\).
Biểu thức xác định khi và chỉ khi biểu thức dưới căn ở mẫu số dương: \(x - 2 > 0 \Leftrightarrow x > 2\).
Tập xác định của hàm số là \(D = (2; +\infty)\).
Chọn B.
A. \(I(-1; 0)\). B. \(I(3; 0)\). C. \(I(0; 3)\). D. \(I(1; 4)\).
Hàm số có các hệ số \(a = -1\), \(b = 2\), \(c = 3\).
Hoành độ đỉnh: \(x_I = -\frac{b}{2a} = -\frac{2}{2(-1)} = 1\).
Tung độ đỉnh: \(y_I = -(1)^2 + 2(1) + 3 = 4\).
Vậy tọa độ đỉnh của Parabol là \(I(1; 4)\).
Chọn D.
A. Đồng biến trên khoảng \((1; +\infty)\). B. Đồng biến trên khoảng \((-\infty; 4)\).
C. Nghịch biến trên khoảng \((-\infty; 1)\). D. Nghịch biến trên khoảng \((1; 4)\).
Hàm số bậc hai có hệ số \(a = 1 > 0\) và hoành độ đỉnh \(x_I = -\frac{-5}{2(1)} = \frac{5}{2} = 2{,}5\).
Do \(a > 0\) nên hàm số nghịch biến trên khoảng \(\left(-\infty; \frac{5}{2}\right)\) và đồng biến trên khoảng \(\left(\frac{5}{2}; +\infty\right)\).
Vì khoảng \((-\infty; 1)\) nằm hoàn toàn trong khoảng \(\left(-\infty; \frac{5}{2}\right)\) nên hàm số nghịch biến trên khoảng \((-\infty; 1)\).
Chọn C.
A. \(m = -1\). B. \(m = -2\). C. \(m = 2\). D. \(m > 2\).
Tam thức bậc hai \(f(x) = x^2 - 2mx + 4\) có hệ số \(a = 1 > 0\).
Để \(f(x) > 0\) với mọi \(x \in \mathbb{R}\) thì \(\Delta' < 0\):
\[\Delta' = (-m)^2 - 1 \cdot 4 = m^2 - 4 < 0 \Leftrightarrow -2 < m < 2\]
Trong các phương án đưa ra, giá trị \(m = -1\) thỏa mãn \(-2 < -1 < 2\).
Chọn A.
A. \(\{-1 - \sqrt{5}; -1 + \sqrt{5}\}\). B. \(\{-1 - \sqrt{5}\}\). C. \(\{-1 + \sqrt{5}\}\). D. \(\emptyset\).
Bình phương hai vế phương trình:
\[2x^2 - 3 = (x - 1)^2 \Leftrightarrow 2x^2 - 3 = x^2 - 2x + 1 \Leftrightarrow x^2 + 2x - 4 = 0\]
Giải phương trình được hai nghiệm: \(x = -1 + \sqrt{5}\) và \(x = -1 - \sqrt{5}\).
Thử lại vào phương trình ban đầu (điều kiện vế phải \(x - 1 \ge 0 \Leftrightarrow x \ge 1\)):
- Với \(x = -1 + \sqrt{5} \approx 1{,}236 > 1\): vế trái bằng \(\sqrt{2(-1+\sqrt{5})^2 - 3} = \sqrt{5}-1\), vế phải bằng \(-1+\sqrt{5}-1 = \sqrt{5}-1\) (nhận).
- Với \(x = -1 - \sqrt{5} \approx -3{,}236 < 1\): vế phải âm nên loại.
Tập nghiệm của phương trình là \(S = \{-1 + \sqrt{5}\}\).
Chọn C.
B – TỰ LUẬN
- \(y = \sqrt{2x - 1} + \sqrt{5 - x}\);
- \(y = \frac{1}{\sqrt{x - 1}}\).
- a) Điều kiện xác định: \[\begin{cases} 2x - 1 \ge 0 \\ 5 - x \ge 0 \end{cases} \Leftrightarrow \begin{cases} x \ge \frac{1}{2} \\ x \le 5 \end{cases} \Leftrightarrow \frac{1}{2} \le x \le 5\] Tập xác định: \(D = \left[\frac{1}{2}; 5\right]\).
- b) Điều kiện xác định: \(x - 1 > 0 \Leftrightarrow x > 1\).
Tập xác định: \(D = (1; +\infty)\).
- \(y = -x^2 + 6x - 9\);
- \(y = -x^2 - 4x + 1\);
- \(y = x^2 + 4x\);
- \(y = 2x^2 + 2x + 1\).
- a) \(y = -x^2 + 6x - 9\):
- Vẽ đồ thị: Parabol có đỉnh \(I(3; 0)\), trục đối xứng \(x = 3\), bề lõm quay xuống dưới (do \(a = -1 < 0\)), giao với \(Oy\) tại \((0; -9)\).
- Tập giá trị: \(T = (-\infty; 0]\).
- Sự biến thiên: Đồng biến trên khoảng \((-\infty; 3)\), nghịch biến trên khoảng \((3; +\infty)\).
- b) \(y = -x^2 - 4x + 1\):
- Vẽ đồ thị: Parabol có đỉnh \(I(-2; 5)\), trục đối xứng \(x = -2\), bề lõm quay xuống dưới, giao với \(Oy\) tại \((0; 1)\).
- Tập giá trị: \(T = (-\infty; 5]\).
- Sự biến thiên: Đồng biến trên khoảng \((-\infty; -2)\), nghịch biến trên khoảng \((-2; +\infty)\).
- c) \(y = x^2 + 4x\):
- Vẽ đồ thị: Parabol có đỉnh \(I(-2; -4)\), trục đối xứng \(x = -2\), bề lõm quay lên trên (do \(a = 1 > 0\)), giao với \(Ox\) tại \((0; 0)\) và \((-4; 0)\).
- Tập giá trị: \(T = [-4; +\infty)\).
- Sự biến thiên: Nghịch biến trên khoảng \((-\infty; -2)\), đồng biến trên khoảng \((-2; +\infty)\).
- d) \(y = 2x^2 + 2x + 1\):
- Vẽ đồ thị: Parabol có đỉnh \(I\left(-\frac{1}{2}; \frac{1}{2}\right)\), trục đối xứng \(x = -\frac{1}{2}\), bề lõm quay lên trên, giao với \(Oy\) tại \((0; 1)\).
- Tập giá trị: \(T = \left[\frac{1}{2}; +\infty\right)\).
- Sự biến thiên: Nghịch biến trên khoảng \(\left(-\infty; -\frac{1}{2}\right)\), đồng biến trên khoảng \(\left(-\frac{1}{2}; +\infty\right)\).
- \((P)\) đi qua hai điểm \(A(1; 1)\) và \(B(-1; 0)\);
- \((P)\) đi qua điểm \(M(1; 2)\) và nhận đường thẳng \(x = 1\) làm trục đối xứng;
- \((P)\) có đỉnh là \(I(1; 4)\).
- a) Thay tọa độ điểm \(A(1; 1)\) và \(B(-1; 0)\) vào phương trình \((P)\): \[\begin{cases} a(1)^2 + b(1) + 3 = 1 \\ a(-1)^2 + b(-1) + 3 = 0 \end{cases} \Leftrightarrow \begin{cases} a + b = -2 \\ a - b = -3 \end{cases} \Leftrightarrow \begin{cases} a = -\frac{5}{2} \\ b = \frac{1}{2} \end{cases}\] Vậy parabol là \(y = -\frac{5}{2}x^2 + \frac{1}{2}x + 3\).
- b) Đồ thị nhận \(x = 1\) làm trục đối xứng \(\Rightarrow -\frac{b}{2a} = 1 \Leftrightarrow b = -2a\).
Đồ thị đi qua điểm \(M(1; 2) \Rightarrow a(1)^2 + b(1) + 3 = 2 \Leftrightarrow a + b = -1\).
Thay \(b = -2a\) vào: \(a - 2a = -1 \Rightarrow a = 1 \Rightarrow b = -2\).
Vậy parabol là \(y = x^2 - 2x + 3\). - c) Đỉnh \(I(1; 4)\) cho ta:
• Hoành độ đỉnh: \(-\frac{b}{2a} = 1 \Rightarrow b = -2a\).
• Điểm \(I(1; 4)\) thuộc \((P)\): \(a(1)^2 + b(1) + 3 = 4 \Leftrightarrow a + b = 1\).
Thay \(b = -2a\) vào: \(a - 2a = 1 \Rightarrow a = -1 \Rightarrow b = 2\).
Vậy parabol là \(y = -x^2 + 2x + 3\).
- \(2x^2 - 3x + 1 > 0\);
- \(x^2 + 5x + 4 < 0\);
- \(-3x^2 + 12x - 12 \ge 0\);
- \(2x^2 + 2x + 1 < 0\).
- a) \(2x^2 - 3x + 1 > 0\):
Tam thức bậc hai có hai nghiệm phân biệt \(x = \frac{1}{2}\) và \(x = 1\), hệ số \(a = 2 > 0\).
Tập nghiệm: \(S = \left(-\infty; \frac{1}{2}\right) \cup (1; +\infty)\). - b) \(x^2 + 5x + 4 < 0\):
Tam thức bậc hai có hai nghiệm phân biệt \(x = -4\) và \(x = -1\), hệ số \(a = 1 > 0\).
Tập nghiệm: \(S = (-4; -1)\). - c) \(-3x^2 + 12x - 12 \ge 0\):
Ta có: \(-3x^2 + 12x - 12 = -3(x^2 - 4x + 4) = -3(x - 2)^2\).
Bất phương trình trở thành \(-3(x - 2)^2 \ge 0 \Leftrightarrow (x - 2)^2 \le 0\).
Do \((x - 2)^2 \ge 0\) với mọi \(x\) nên bất phương trình chỉ xảy ra khi \(x - 2 = 0 \Leftrightarrow x = 2\).
Tập nghiệm: \(S = \{2\}\). - d) \(2x^2 + 2x + 1 < 0\):
Tam thức có \(\Delta' = 1^2 - 2(1) = -1 < 0\) và hệ số \(a = 2 > 0\).
Nên \(2x^2 + 2x + 1 > 0\) với mọi \(x \in \mathbb{R}\).
Do đó bất phương trình vô nghiệm, \(S = \emptyset\).
- \(\sqrt{2x^2 - 14} = x - 1\);
- \(\sqrt{-x^2 - 5x + 2} = \sqrt{x^2 - 2x - 3}\).
- a) \(\sqrt{2x^2 - 14} = x - 1\):
Bình phương hai vế phương trình: \[2x^2 - 14 = (x - 1)^2 \Leftrightarrow 2x^2 - 14 = x^2 - 2x + 1 \Leftrightarrow x^2 + 2x - 15 = 0\] Phương trình bậc hai có hai nghiệm \(x = 3\) và \(x = -5\).
Thử lại:
• Với \(x = 3\): vế trái bằng \(\sqrt{2(3)^2 - 14} = 2\), vế phải bằng \(3 - 1 = 2\) (thỏa mãn).
• Với \(x = -5\): vế phải bằng \(-5 - 1 = -6 < 0\) (loại).
Vậy tập nghiệm là \(S = \{3\}\). - b) \(\sqrt{-x^2 - 5x + 2} = \sqrt{x^2 - 2x - 3}\):
Bình phương hai vế phương trình: \[-x^2 - 5x + 2 = x^2 - 2x - 3 \Leftrightarrow 2x^2 + 3x - 5 = 0\] Phương trình bậc hai có hai nghiệm \(x = 1\) và \(x = -\frac{5}{2}\).
Thử lại:
• Với \(x = 1\): vế phải bằng \(\sqrt{1^2 - 2(1) - 3} = \sqrt{-4}\) (không xác định). Loại \(x = 1\).
• Với \(x = -\frac{5}{2}\): vế phải bằng \(\sqrt{\left(-\frac{5}{2}\right)^2 - 2\left(-\frac{5}{2}\right) - 3} = \sqrt{\frac{33}{4}}\), vế trái bằng \(\sqrt{-\left(-\frac{5}{2}\right)^2 - 5\left(-\frac{5}{2}\right) + 2} = \sqrt{\frac{33}{4}}\) (thỏa mãn).
Vậy tập nghiệm là \(S = \left\{-\frac{5}{2}\right\}\).
Giả sử \(t\) là thời gian (theo đơn vị năm) tính từ năm 2018. Số lượng loại máy tính đó bán được trong năm 2018 và năm 2019 lần lượt được biểu diễn bởi các điểm \((0; 3{,}2)\) và \((1; 4)\). Giả sử điểm \((0; 3{,}2)\) là đỉnh đồ thị của hàm số bậc hai này.
- Lập công thức của hàm số mô tả số lượng máy tính xách tay bán được qua từng năm.
- Tính số lượng máy tính xách tay đó bán được trong năm 2024.
- Đến năm bao nhiêu thì số lượng máy tính xách tay đó bán được trong năm sẽ vượt mức \(52\) nghìn chiếc?
- a) Lập công thức hàm số \(y = f(t) = at^2 + bt + c\) (\(a \neq 0\)):
Do điểm \((0; 3{,}2)\) là đỉnh của đồ thị hàm số bậc hai nên:
• Hoành độ đỉnh: \(-\frac{b}{2a} = 0 \Rightarrow b = 0\).
• Đồ thị đi qua điểm \((0; 3{,}2) \Rightarrow c = 3{,}2\).
Do đó hàm số có dạng \(y = at^2 + 3{,}2\).
Đồ thị đi qua điểm \((1; 4) \Rightarrow a(1)^2 + 3{,}2 = 4 \Rightarrow a = 0{,}8\).
Vậy công thức của hàm số là: \[y = 0{,}8t^2 + 3{,}2 \quad (\text{với } 0 \le t \le 10)\] - b) Số lượng máy tính bán được trong năm 2024:
Năm 2024 tương ứng với \(t = 2024 - 2018 = 6\).
Thay \(t = 6\) vào công thức hàm số: \[y = 0{,}8 \cdot (6)^2 + 3{,}2 = 0{,}8 \cdot 36 + 3{,}2 = 32\text{ (nghìn chiếc)}\]
Vậy trong năm 2024, công ty bán được \(32\) nghìn chiếc máy tính xách tay. - c) Xác định năm số lượng bán vượt mức 52 nghìn chiếc:
Để số lượng bán vượt mức \(52\) nghìn chiếc thì: \[y > 52 \Leftrightarrow 0{,}8t^2 + 3{,}2 > 52\] \[\Leftrightarrow 0{,}8t^2 > 48{,}8 \Leftrightarrow t^2 > 61 \Rightarrow t > \sqrt{61} \approx 7{,}81\]
Vì \(t\) biểu thị thời gian theo năm tính từ 2018 nên ta chọn giá trị nguyên nhỏ nhất của \(t\) thỏa mãn là \(t = 8\).
Năm tương ứng là: \(2018 + 8 = 2026\).
Kết luận: Đến năm 2026 thì số lượng máy tính xách tay bán được trong năm sẽ vượt mức 52 nghìn chiếc.