Một số bài toán liên quan đến khảo sát hàm số bậc ba, bậc bốn trùng phương

Câu 21 Trắc nghiệm

Đồ thị hàm số bên là đồ thị của hàm số \(y = {x^4} - 4{x^2} + 1\left( C \right).\) Tìm m để phương trình \({x^4} - 4{x^2} + 1 - m = 0\) có \(2\) nghiệm phân biệt

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

\({x^4} - 4{x^2} + 1 - m = 0 \Leftrightarrow {x^4} - 4{x^2} + 1 = m\)

Số nghiệm của phương trình \({x^4} - 4{x^2} + 1 - m = 0\) là số giao diểm của đồ thị hàm số \(y = {x^4} - 4{x^2} + 1 - m\) và đường thẳng \(y = m\).

Vậy để phương trình \({x^4} - 4{x^2} + 1 - m = 0\) có \(2\) nghiệm phân biệt \( \Leftrightarrow m > 1\) hoặc \(m =  - 3\)

Câu 22 Trắc nghiệm

Cho hàm số $y =  - {x^4} + 2{{\rm{x}}^2} + 1$ có đồ thị như hình bên

Tìm tất cả các giá trị thực của tham số $m$ để phương trình $ - {x^4} + 2{{\rm{x}}^2} + 1 = m$ có \(3\) nghiệm phân biệt

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Xét : $ - {x^4} + 2{{\rm{x}}^2} + 1 = m$

Số nghiệm của phương trình bằng số giao điểm của đồ thị hai hàm số $y =  - {x^4} + 2{{\rm{x}}^2} + 1;y = m$

Nhìn đồ thị ta thấy khi \(m = 1\) thì đường thẳng \(y = 1\) cắt đồ thị hàm số đã cho tại đúng \(3\) điểm

Câu 23 Trắc nghiệm

Cho hàm số $y = f(x)$ có đạo hàm cấp một $f'(x)$ và đạo hàm cấp hai $f''(x)$ trên $\mathbb{R}$. Biết đồ thị hàm số $y = f(x),{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} y = f'(x),{\mkern 1mu} y = f''(x)$ là một trong các đường cong $({C_1}),({C_2}),({C_3})$ ở hình vẽ bên. Hỏi đồ thị hàm số $y = f(x),{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} y = f'(x),{\mkern 1mu} y = f''(x)$ lần lượt theo thứ tự nào dưới đây?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Quan sát dáng đồ thị các hàm số ta thấy đều có dạng đường hình \(\sin \) nên ta dự đoán các hàm số ở đây có thể là dạng \(y = \sin ax\) hoặc \(y = \cos ax\)

Thấy rằng hai đồ thị \(\left( {{C_1}} \right),\left( {{C_3}} \right)\) đi qua điểm \(O\left( {0;0} \right)\) nên một trong hai đồ thị hàm số \(\left( {{C_1}} \right),\left( {{C_3}} \right)\) sẽ là của hàm \(y = f\left( x \right) = \sin ax\), đồ thị \(\left( {{C_2}} \right)\) là của \(y = f'\left( x \right)\) nên loại A và C.

Ta xét hàm số \(y = f\left( x \right) = \sin ax\) có \(f'\left( x \right) = a.\cos ax,f''\left( x \right) =  - {a^2}\sin ax\)

Dễ thấy \(f'\left( 0 \right) = a > 0\).

Quan sát các giá trị trên đồ thị ta dễ dàng nhận ra \(a = 2\).

Vậy ta có các hàm số \(y = \sin 2x,y = 2\cos 2x,y =  - 4\sin 2x\)  lần lượt có đồ thị là \(\left( {{C_3}} \right),\left( {{C_2}} \right),\left( {{C_1}} \right)\)

Vậy \(\left( {{C_3}} \right),\left( {{C_2}} \right),\left( {{C_1}} \right)\) là đồ thị hàm số \(y = f\left( x \right),y = f'\left( x \right),y = f''\left( x \right)\)

Câu 24 Trắc nghiệm

Cho các dạng đồ thị (I), (II), (III), (IV) như hình dưới đây:

Liệt kê tất cả các dạng có thể biểu diễn đồ thị hàm số \(y = {x^3} + b{x^2} + cx + d\).

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Hàm số \(y = {x^3} + b{x^2} + cx + d\) có hệ số của \({x^3}\) dương nên loại (II) và (IV).

Xét \(y' = 3{x^2} + 2bx + c\) có \(\Delta ' = {b^2} - 3c\).

Ta chưa xác định được \(\Delta {'_{y'}}\) mang dấu gì nên có thể xảy ra trường hợp (I) và cũng có thể xảy ra trường hợp (III).

Câu 25 Trắc nghiệm

 Đề thi THPT QG 2019 – mã đề 104

Đồ thị của hàm số nào dưới đây có dạng như đường cong trong hình vẽ bên ?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Dựa vào hình dáng đồ thị hàm số ta thấy đây không phải là hàm đa thức bậc ba \( \Rightarrow \) Loại đáp án A; D.

Ta có \(\mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } y =  - \infty \) nên loại đáp án C.

Câu 26 Trắc nghiệm

Biết rằng hàm số \(y = a{x^3} + b{x^2} + cx + d\,\,\left( {a\not  = 0} \right)\) có đồ thị là một trong các dạng dưới đây:

Mệnh đề nào sau đây là đúng?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Đáp án A sai vì đồ thị (I) xảy ra thì \(a > 0\)

Đáp án B sai vì đồ thị (II) xảy ra thì \(a < 0\)

Đáp án C đúng.

Đáp án D sai vì đồ thị (IV) xảy ra thì \(a < 0\)

Câu 27 Trắc nghiệm

Đề thi THPT QG – 2021 lần 1– mã 104

Đồ thị của hàm số nào dưới đây có dạng như đường cong trong hình vẽ bên?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Đồ thị hàm số bậc \(3\) có hệ số \(a < 0\) và đồ thị cắt trục tung tại điểm có tung độ dương nên \(d > 0\)

Câu 28 Trắc nghiệm

Đề thi THPT QG - 2021 - mã 101

Đồ thị của hàm số nào dưới đây có dạng như đường cong trong hình bên?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Đồ thị là dạng của hàm số bậc 4 trùng phương, nhánh cuối của đồ thị đi xuống \( \Rightarrow \) hệ số của \({x^4}\) mang dấu âm.

Câu 29 Trắc nghiệm

Đường cong trong hình bên dưới là đồ thị của hàm số nào dưới đây?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Từ đồ thị hàm số ta có các điểm \(\left( { - 1;2} \right),\left( {1; - 2} \right)\) thuộc đồ thị

Thay tọa độ các điểm trên vào các hàm số ở các đáp án \(A,B,C,D\)

Ta thấy chỉ có hàm số \(y = {x^3} - 3x\)thỏa mãn.

(Vì \(2 = {\left( { - 1} \right)^3} - 3.\left( { - 1} \right); - 2 = {1^3} - 3.1\))

Nên hàm số cần tìm là \(y = {x^3} - 3x\)

Câu 30 Trắc nghiệm

Đồ thị của hàm số nào dưới đây có dạng như đường cong trong hình vẽ?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Dựa vào đồ thị hàm số ta thấy đồ thị hàm số có nét cuối đi lên nên \(a > 0 \Rightarrow \) loại đáp án D.

Hàm số có 2 điểm cực trị và cắt trục hoành tại 2 điểm phân biệt \( \Rightarrow \) Hàm số là hàm bậc 3 \( \Rightarrow \) loại đáp án A và C.

Câu 31 Trắc nghiệm

Hàm số nào dưới đây có đồ thị như trong hình bên?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Dựa vào đồ thị hàm số ta thấy hàm số của đồ thị là hàm số bậc 4

\( \Rightarrow \) Loại đáp án A và B.

Ta thấy nét cuối của đồ thị hàm số đi lên nên \(a > 0.\)

\( \Rightarrow \) Loại đáp án C.

Câu 32 Trắc nghiệm

Hàm số nào sau đây có đồ thị như hình bên ?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Dựa vào đồ thị ta suy ra đây là đồ thị của hàm bậc 4 dạng trùng phương  nên có dạng \(y = a{x^4} + b{x^2} + c\).

+) \(\mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } y =  - \infty  \Rightarrow a < 0\), loại đáp án B và D.

+) Hàm số có 3 điểm cực trị nên \(ab < 0\), mà \(a < 0 \Rightarrow b > 0\), loại đáp án A.

Câu 33 Trắc nghiệm

Cho hàm số \(y = f\left( x \right) = a{x^3} + b{x^2} + cx + d\) có đồ thị hàm số như hình bên. Khẳng  định nào sau đây là đúng?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Quan sát đồ thị hàm số, ta thấy:

+) \(\mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } y =  - \infty  \Rightarrow a < 0\).

+) Đồ thị hàm số cắt Oy tại điểm có tung độ dương nên \(d > 0\).

+) Ta có: \(f'\left( x \right) = 3a{x^2} + 2bx + c\).

Hàm số có 2 cực trị: \({x_1} = 0,\,\,{x_2} > 0\), đây là 2 nghiệm phân biệt của phương trình \(f'\left( x \right) = 0\).

\(x = 0\) là nghiệm của phương trình \(f'\left( x \right) = 0 \Rightarrow c = 0\).

Phương trình \(f'\left( x \right) = 0\) có tổng 2 cực trị dương nên \( - \dfrac{b}{{3a}} > 0\), mà \(a < 0\) \( \Rightarrow b > 0\).

Vậy \(a < 0\), \(b > 0\), \(c = 0\), \(d > 0\).

Câu 34 Trắc nghiệm

Cho đồ thị (C) của hàm số \(y = {x^3} - 3{x^2} + 3\) như hình vẽ. Hãy xác định số điểm cực trị của hàm số \(y = \left| {{x^3} - 3{x^2} + 3} \right|\).

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Từ đồ thị hàm số \(y = {x^3} - 3{x^2} + 3\) ta suy ra được đồ thị hàm số \(y = \left| {{x^3} - 3{x^2} + 3} \right|\) như sau (phần nét liền):

Dựa vào đồ thị hàm số ta thấy hàm số \(y = \left| {{x^3} - 3{x^2} + 3} \right|\) có 5 điểm cực trị.

Câu 35 Trắc nghiệm

Cho hàm số \(f\left( x \right) = a{x^3} + b{x^2} + cx + d\) có đồ thị là đường cong như hình vẽ.

Tính tổng \(S = a + b + c + d\).

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Ta có \(f'\left( x \right) = 3a{x^2} + 2bx + c\).

Dựa vào đồ thị hàm số ta thấy:

Đồ thị hàm số đi qua các điểm \(\left( {0;2} \right),\,\,\left( {2; - 2} \right)\).

Đồng thời đây cũng là 2 điểm cực trị của hàm số. Do đó ta có hệ phương trình:

\(\left\{ \begin{array}{l}f\left( 2 \right) =  - 2\\f'\left( 2 \right) = 0\\f\left( 0 \right) = 2\\f'\left( 0 \right) = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}8a + 4b + 2c + d =  - 2\\12a + 4b + c = 0\\d = 2\\c = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 1\\b =  - 3\\c = 0\\d = 2\end{array} \right.\).

Vậy \(S = a + b + c + d = 1 + \left( { - 3} \right) + 0 + 2 = 0\).

Câu 36 Trắc nghiệm

Hình dưới đây là đồ thị của hàm số nào?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Dựa vào đồ thị hàm số ta thấy đồ thị hàm số có dạng là 1 parabol có đỉnh là \(\left( {0; - 2} \right) \Rightarrow \) loại đáp án A, D.

Đồ thị hàm số đi qua các điểm \(\left( {1;\,\,0} \right)\) và  \(\left( { - 1;\,\,0} \right),\) thay  tọa độ các điểm này vào công thức hàm số ở đáp án B và C thấy chỉ có đáp án B thỏa mãn.

có 1 điểm cực trị có tọa là \(\left( {0; - 2} \right)\)

Câu 37 Trắc nghiệm

Đường cong trong hình bên là đồ thị của hàm số nào?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

- Đồ thị hàm số đã cho có dáng của đồ thị hàm bậc bốn trùng phương nên loại A, D.

- Đồ thị hàm số đi qua điểm \(\left( {0; - 1} \right)\) nên B thỏa mãn.

Câu 38 Trắc nghiệm

Đề thi THPT QG - 2021 - mã 102

Đồ thị của hàm số nào dưới đây có dạng như đường cong trong hình bên?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Ta có đồ thị là hàm bậc \(4\) trùng phương: \(y = a{x^4} + b{x^2} + c\) (với \(a \ne 0\)) và phần đường cong cuối cùng đi lên nên \(a > 0\).

Đồ thị hàm số cắt trục \(Oy\) tại điểm có tung độ dương nên \(c > 0\)

Suy ra \(y = 2{x^4} - 4{x^2} + 1\)

Câu 39 Trắc nghiệm

Hàm số nào có đồ thị như đường cong trong hình dưới đây?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Hàm số đã cho là hàm bậc bốn trùng phương \(y = a{x^4} + b{x^2} + c\).

Vì \(\mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } y =  + \infty \) nên \(a > 0\). Loại đáp án C.

Đồ thị cắt trục tung tại điểm có tung độ dương nên loại đáp án A.

Hàm số có 3 điểm cực trị nên \(ab < 0\). Mà \(a > 0 \Rightarrow b < 0\). Loại đáp án D.

Câu 40 Trắc nghiệm

Cho \(f\left( x \right) = {\left( {x - 1} \right)^3} - 3x + 3\). Đồ thị hình bên là của hàm số có công thức:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Đáp án A: \(y =  - f\left( {x + 1} \right) - 1 =  - {x^3} - 3\left( {x + 1} \right) + 3 - 1 =  - {x^3} - 3x - 1\). Đồ thị hàm số đi qua điểm \(\left( {0; - 1} \right) \Rightarrow \) Loại.

Đáp án B: \(y =  - f\left( {x + 1} \right) + 1 =  - {x^3} - 3\left( {x + 1} \right) + 3 + 1 =  - {x^3} + 3x + 1\). Đồ thị hàm số đi qua điểm \(\left( {0;1} \right) \Rightarrow \) Đáp án B có thể đúng.

Đáp án C: \(y =  - {\left( {x - 2} \right)^3} - 3\left( {x - 1} \right) - 1 =  - {x^3} + 6{x^2} - 15x + 10 = 0\). Đồ thị hàm số đi qua điểm \(\left( {0;10} \right) \Rightarrow \) Loại.

Đáp án D: \(y =  - {\left( {x - 2} \right)^3} - 3\left( {x - 1} \right) + 1 =  - {x^3} + 6{x^2} - 15x + 12 = 0\). Đồ thị hàm số đi qua điểm \(\left( {0;12} \right) \Rightarrow \) Loại.