Hàm số và đồ thị

Đặt $y = f\left( x \right) = 2\left| {x-1} \right| + 3\left| x \right| - 2$.

Ta có: $f\left( 2 \right) = 2\left| {2-1} \right| + 3\left| 2 \right| - 2 = 6$ nên $\left( {2;6} \right)$ thuộc đồ thị hàm số.

Ta thấy $x = 4 \in \left( {2;5} \right] \Rightarrow f\left( 4 \right) = {4^2} - 1 = 15$.

${x^2} - x + 3 = {x^2} - 2.\dfrac{1}{2}.x + \dfrac{1}{4} + \dfrac{{11}}{4} = {\left( {x - \dfrac{1}{2}} \right)^2} + \dfrac{{11}}{4} > 0,\forall x \in R$

Vậy tập xác định của hàm số là $R$.

- Hàm số $y = \sqrt {3 - x}$ luôn xác định trên $\left( { - \infty ;0} \right)$.

- Hàm số $y = \sqrt {\dfrac{1}{x}}$ xác định trên $\left( {0; + \infty } \right)$.

- Điểm $x = 0$ không nằm trong tập xác định nào, do đó hàm số không xác định tại $x = 0$.

Vậy tập xác định của hàm số là $D = R\backslash \left\{ 0 \right\}$.

Hàm số $y = \dfrac{{x + 1}}{{x - 2m + 1}}$ xác định trên $\left[ {0;1} \right)$ nếu:

$x - 2m + 1 \ne 0,\forall x \in \left[ {0;1} \right) \Leftrightarrow x \ne 2m - 1,\forall x \in \left[ {0;1} \right)$ $\Leftrightarrow 2m - 1 \notin [0;1)  \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}2m - 1 < 0\\2m - 1 \ge 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m < \dfrac{1}{2}\\m \ge 1\end{array} \right.$

Vì $f\left( x \right)$ và $g\left( x \right)$ cùng đồng biến trên khoảng $\left( {a;b} \right)$ nên với ${x_1},{x_2} \in \left( {a;b} \right)$  mà ${x_1} < {x_2}$ thì:

$\left\{ \begin{array}{l}f\left( {{x_1}} \right) < f\left( {{x_2}} \right)\\g\left( {{x_1}} \right) < g\left( {{x_2}} \right)\end{array} \right. \Rightarrow f\left( {{x_1}} \right) + g\left( {{x_1}} \right) < f\left( {{x_2}} \right) + g\left( {{x_2}} \right)$

Do đó $y = f\left( x \right) + g\left( x \right)$ cũng đồng biến trên $\left( {a;b} \right)$.

Chọn A.

Lấy $- 1 < {x_1} < {x_2} < 0$ thì ${x_2} - {x_1} > 0$ ta có:

$T = \dfrac{{f\left( {{x_2}} \right) - f\left( {{x_1}} \right)}}{{{x_2} - {x_1}}} = \dfrac{{{x_2} - {x_1}}}{{{x_2} - {x_1}}} = 1 > 0,\forall {x_1},{x_2} \in \left( { - 1;0} \right)$  nên đáp án A đúng.

$T = \dfrac{{f\left( {{x_2}} \right) - f\left( {{x_1}} \right)}}{{{x_2} - {x_1}}} = \dfrac{{\dfrac{1}{{{x_2}}} - \dfrac{1}{{{x_1}}}}}{{{x_2} - {x_1}}} = \dfrac{{{x_1} - {x_2}}}{{{x_1}{x_2}\left( {{x_2} - {x_1}} \right)}} =  - \dfrac{1}{{{x_1}{x_2}}} < 0,\forall {x_1},{x_2} \in \left( { - 1;0} \right)$ nên B sai.

$T = \dfrac{{f\left( {{x_2}} \right) - f\left( {{x_1}} \right)}}{{{x_2} - {x_1}}} = \dfrac{{\left| {{x_2}} \right| - \left| {{x_1}} \right|}}{{{x_2} - {x_1}}} = \dfrac{{ - {x_2} + {x_1}}}{{{x_2} - {x_1}}} =  - 1 < 0,\forall {x_1},{x_2} \in \left( { - 1;0} \right)$ nên C sai.

$T = \dfrac{{f\left( {{x_2}} \right) - f\left( {{x_1}} \right)}}{{{x_2} - {x_1}}} = \dfrac{{x_2^2 - x_1^2}}{{{x_2} - {x_1}}} = {x_2} + {x_1} < 0,\forall {x_1},{x_2} \in \left( { - 1;0} \right)$ nên D sai.

Ta thấy các hàm số đều có TXĐ là $D = R \Rightarrow  - x \in R$.

$f\left( { - x} \right) = \left| { - x} \right| = \left| x \right| = f\left( x \right)$ nên hàm số $y = \left| x \right|$ là hàm số chẵn.

$f\left( { - x} \right) = {\left( { - x} \right)^2} + 4\left( { - x} \right) = {x^2} - 4x \ne {x^2} + 4x = f\left( x \right)$ nên hàm số $y = {x^2} + 4x$ không chẵn.

$f\left( { - x} \right) =  - {\left( { - x} \right)^4} + 2{\left( { - x} \right)^2} =  - {x^4} + 2{x^2} = f\left( x \right)$ nên hàm số $y =  - {x^4} + 2{x^2}$ là hàm số chẵn.

Ta có: $f\left( x \right) = \left| {2x - 3} \right| = 3 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}2x - 3 = 3\\2x - 3 =  - 3\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 3\\x = 0\end{array} \right.$

Vậy $x = 3$ hoặc $x = 0$.

+) Hàm số $y = {a^2}x + b$ đồng biến khi ${a^2} > 0 \Leftrightarrow a \ne 0$ nên A, B và D sai.

+) Hàm số $y =  - {a^2}x + b$ nghịch biến khi $- {a^2} < 0 \Leftrightarrow a \ne 0$ nên C đúng.

Ta có:

$T = \dfrac{{f\left( {{x_2}} \right) - f\left( {{x_1}} \right)}}{{{x_2} - {x_1}}} = \dfrac{{\dfrac{1}{{x_2^2}} - \dfrac{1}{{x_1^2}}}}{{{x_2} - {x_1}}} = \dfrac{{x_1^2 - x_2^2}}{{x_1^2.x_2^2\left( {{x_2} - {x_1}} \right)}} =  - \dfrac{{{x_1} + {x_2}}}{{x_1^2.x_2^2}}$

+) Nếu ${x_1},{x_2} \in \left( { - \infty ;0} \right)$ thì $T > 0$ nên hàm số đồng biến trên $\left( { - \infty ;0} \right)$.

+) Nếu ${x_1},{x_2} \in \left( {0; + \infty } \right)$ thì $T < 0$ nên hàm số nghịch biến trên $\left( {0; + \infty } \right)$.

Vậy hàm số đồng biến trên $\left( { - \infty ;0} \right)$ và nghịch biến trên $\left( {0; + \infty } \right)$.

Hàm số xác định trên $R\backslash \left\{ 1 \right\} = \left( { - \infty ;1} \right) \cup \left( {1; + \infty } \right)$.

Ta có: $T = \dfrac{{f\left( {{x_2}} \right) - f\left( {{x_1}} \right)}}{{{x_2} - {x_1}}} = \dfrac{{\dfrac{{{x_2}}}{{{x_2} - 1}} - \dfrac{{{x_1}}}{{{x_1} - 1}}}}{{{x_2} - {x_1}}} = \dfrac{{{x_1} - {x_2}}}{{\left( {{x_2} - 1} \right)\left( {{x_1} - 1} \right)\left( {{x_2} - {x_1}} \right)}} =  - \dfrac{1}{{\left( {{x_2} - 1} \right)\left( {{x_1} - 1} \right)}}$

+) Nếu ${x_1},{x_2} \in \left( {1; + \infty } \right)$ thì ${x_1} - 1 > 0;{x_2} - 1 > 0 \Rightarrow T < 0$ nên hàm số nghịch biến trên $\left( {1; + \infty } \right)$.

+) Nếu ${x_1},{x_2} \in \left( { - \infty ;1} \right)$ thì ${x_1} - 1 < 0;{x_2} - 1 < 0 \Rightarrow T < 0$ nên hàm số nghịch biến trên $\left( { - \infty ;1} \right)$.

Vậy hàm số nghịch biến trên từng khoảng xác định.

Ta thấy:

$x = 0 \ge 0$ nên $f\left( 0 \right) = \dfrac{0}{{0 + 1}} = 0$.

$x = 2 \ge 0$ nên $f\left( 2 \right) = \dfrac{2}{{2 + 1}} = \dfrac{2}{3}$.

$x =  - 2 < 0 \Rightarrow f\left( { - 2} \right) = \dfrac{1}{{ - 2 - 1}} =  - \dfrac{1}{3}$.

Hàm số $y = \sqrt {\dfrac{{{x^3}}}{{\left| x \right| - 2}}}$ xác định nếu $\dfrac{{{x^3}}}{{\left| x \right| - 2}} \ge 0$.

Ta có: $\left| x \right| - 2 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 2\\x =  - 2\end{array} \right. ; x^3=0 \Leftrightarrow x=0$

Xét dấu biểu thức $\dfrac{{{x^3}}}{{\left| x \right| - 2}}$ ta có:

Khi đó tập xác định của hàm số là $\left( { - 2;0} \right] \cup \left( {2; + \infty } \right)$.

Tịnh tiến đồ thị hàm số lên trên $3$ đơn vị rồi qua phải $2$ đơn vị ta được đồ thị hàm số:

$y = {\left( {x - 2} \right)^3} - 3{\left( {x - 2} \right)^2} + 1 + 3$ hay $y = {\left( {x - 2} \right)^3} - 3{\left( {x - 2} \right)^2} + 4$.

Với $x = 4$ thì $y = 0$ nên A đúng.

Với $x = 0$ thì $y = -16$ nên B sai.

Với $x = 2$ thì $y = 4$ nên C đúng.

Với $x = 3$ thì $y = 2$ nên D đúng.

Phương trình $\left( {{C_m}'} \right)$: $y = m{\left( {x + 1} \right)^2} - 2\left( {m - 1} \right)\left( {x + 1} \right) + 1$

Phương trình hoành độ giao điểm:

$\begin{array}{l}m{x^2} - 2\left( {m - 1} \right)x + 1 = m{\left( {x + 1} \right)^2} - 2\left( {m - 1} \right)\left( {x + 1} \right) + 1\\ \Leftrightarrow 2mx + m - 2\left( {m - 1} \right) = 0 \Leftrightarrow 2mx - m + 2 = 0 \Leftrightarrow x = \dfrac{{m - 2}}{{2m}}\end{array}$

Giao điểm có hoành độ $x = \dfrac{1}{4}$ nên $\dfrac{{m - 2}}{{2m}} = \dfrac{1}{4} \Leftrightarrow m = 4$

Đối chiếu các đáp án ta thấy $1 < m < 5$.

Tập xác định ${\rm{D}} = \mathbb{R}.$

Hàm số đã cho đồng biến trên $\mathbb{R}$ $\Leftrightarrow m + 1 > 0 \Leftrightarrow m >  - 1$.

Mà $m \in \mathbb{Z}$ và $m \in \left[ { - 3;3} \right]$ nên $m \in \left\{ {0;1;2;3} \right\}$.

Tập xác định ${\rm{D}} = \mathbb{R}$ nên $\forall x \in {\rm{D}} \Rightarrow  - x \in {\rm{D}}{\rm{.}}$

Để $f\left( x \right)$ là hàm số chẵn $\Leftrightarrow f\left( { - x} \right) = f\left( x \right),{\rm{ }}\forall x \in {\rm{D}}$

$\Leftrightarrow a{\left( { - x} \right)^2} + b\left( { - x} \right) + c = a{x^2} + bx + c,{\rm{ }}\forall x \in \mathbb{R}$

$\Leftrightarrow 2bx = 0,\forall x \in \mathbb{R} \Leftrightarrow b = 0$.

Ta có: $y = \sqrt {x + 5}$ xác định khi và chỉ khi $x + 5 \ge 0 \Leftrightarrow x \ge  - 5$.

$\Rightarrow$ TXĐ: $D = \left[ { - 5; + \infty } \right)$

Để hàm số có tập xác định là $\mathbb{R}$ thì điều kiện xác định ${x^2} - 3x + 2m - 1 \ne 0\,\,\,\forall x$$\Leftrightarrow {x^2} - 3x + 2m - 1 = 0$ vô nghiệm $\Leftrightarrow \Delta  < 0\,\,$

$\begin{array}{l} \Leftrightarrow 9 - 4\left( {2m - 1} \right) < 0\\ \Leftrightarrow 9 - 8m + 4 < 0\\ \Leftrightarrow 13 - 8m < 0 \Leftrightarrow m > \dfrac{{13}}{8}\end{array}$

Lại có: $\left\{ \begin{array}{l}m \in \mathbb{Z}\\m \in \left[ { - 100;100} \right]\end{array} \right.$$\Rightarrow m \in \left\{ {2;\,\,3;\,\,4;...;\,\,100} \right\}$$\Rightarrow$ có 100-2+1=99 giá trị $m$ thỏa mãn.