Giải bài tập Bài 6 trang 43 Toán 12 Tập 1 | SGK Toán 12 - Cánh diều

a) $y=\frac{x-1}{x+1}$

1) Tập xác định: ℝ\{– 1}.

2) Sự biến thiên

• Các đường tiệm cận:

$\underset{x\to {(-1)}^{-}}{lim} y=\underset{x\to {(-1)}^{-}}{lim} \frac{x-1}{x+1}=+\infty ; \underset{x\to {(-1)}^{+}}{lim} y=\underset{x\to {(-1)}^{+}}{lim} \frac{x-1}{x+1}=-\infty$.

Do đó, đường thẳng $x=-1$ là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.

$\underset{x\to +\infty }{lim} y=\underset{x\to +\infty }{lim} \frac{x-1}{x+1}=1; \underset{x\to -\infty }{lim} y=\underset{x\to -\infty }{lim} \frac{x-1}{x+1}=1$.

Do đó, đường thẳng $y=1$ là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số.

• $y\text{'}={\left(\frac{x-1}{x+1}\right)}^{\text{'}}=\frac{2}{{\left(x+1\right)}^2}>0\forall x\in \mathrm{ℝ}\backslash \left\{1\right\}$

• Bảng biến thiên:

Hàm số đồng biến trên mỗi khoảng (– ∞; – 1) và (– 1; + ∞).

Hàm số không có cực trị.

3) Đồ thị

• Giao điểm của đồ thị với trục tung: (0; – 1).

• Giao điểm của đồ thị với trục hoành: (1; 0).

• Đồ thị hàm số đi qua các điểm (0; – 1), (1; 0), (– 2; 3) và (– 3; 2).

• Đồ thị hàm số nhận giao điểm I(– 1; 1) của hai đường tiệm cận của đồ thị làm tâm đối xứng và nhận hai đường phân giác của các góc tạo bởi hai đường tiệm cận đó làm trục đối xứng.

Vậy đồ thị hàm số được cho ở hình trên.

b) $y=\frac{-2x}{x+1}$

1) Tập xác định: ℝ\{– 1}.

2) Sự biến thiên

• Các đường tiệm cận:

$\underset{x\to {(-1)}^{-}}{lim} y=\underset{x\to {(-1)}^{-}}{lim} \frac{-2x}{x+1}=-\infty ; \underset{x\to {(-1)}^{+}}{lim} y=\underset{x\to {(-1)}^{+}}{lim} \frac{-2x}{x+1}=+\infty$.

Do đó, đường thẳng $x=-1$ là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.

$\underset{x\to +\infty }{lim} y=\underset{x\to +\infty }{lim} \frac{-2x}{x+1}=-2; \underset{x\to -\infty }{lim} y=\underset{x\to -\infty }{lim} \frac{-2x}{x+1}=-2$.

Do đó, đường thẳng $y=-2$  là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số.

• $y\text{'}={\left(\frac{-2x}{x+1}\right)}^{\text{'}}=\frac{-2}{{\left(x+1\right)}^2}<0\forall x\in \mathrm{ℝ}\backslash \left\{1\right\}$.

• Bảng biến thiên:

Hàm số nghịch biến trên mỗi khoảng (– ∞; – 1) và (– 1; + ∞).

Hàm số không có cực trị.

3) Đồ thị

• Đồ thị hàm số đi qua gốc tọa độ O(0; 0).

• Đồ thị hàm số đi qua các điểm (– 3; – 3), (– 2; – 4), (0; 0) và (1; – 1).

• Đồ thị hàm số nhận giao điểm I(– 1; – 2) của hai đường tiệm cận của đồ thị làm tâm đối xứng và nhận hai đường phân giác của các góc tạo bởi hai đường tiệm cận đó làm trục đối xứng.

Vậy đồ thị hàm số được cho ở hình trên.

c) $y=\frac{x^2-3x+6}{x-1}$

1) Tập xác định: ℝ\{1}.

2) Sự biến thiên

• Các đường tiệm cận:

Ta viết hàm số đã cho dưới dạng: $y=x-2+\frac{4}{x-1}$.

Vì $\underset{x\to +\infty }{lim} y=+\infty ; \underset{x\to -\infty }{lim} y=-\infty$ nên đồ thị hàm số không có tiệm cận ngang.

$\underset{x\to 1^{-}}{lim} y=\underset{x\to 1^{-}}{lim} \frac{x^2-3x+6}{x-1}=-\infty ;$$\underset{x\to 1^{+}}{lim} y=\underset{x\to 1^{+}}{lim} \frac{x^2-3x+6}{x-1}=+\infty$.

Do đó, đường thẳng $x=1$ là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.

$\underset{x\to +\infty }{lim} \left[y-\left(x-2\right)\right]=\underset{x\to +\infty }{lim}\frac{4}{x-1}=0$; $\underset{x\to -\infty }{lim} \left[y-\left(x-2\right)\right]=\underset{x\to -\infty }{lim}\frac{4}{x-1}=0$.

Do đó, đường thẳng $y=x-2$ là tiệm cận xiên của đồ thị hàm số.

• $y\text{'}={\left(\frac{x^2-3x+6}{x-1}\right)}^{\text{'}}=\frac{x^2-2x-3}{{\left(x-1\right)}^2}=0\Rightarrow x^2-2x-3=0\Rightarrow$ x = – 1 hoặc x = 3.   

• Bảng biến thiên:

Hàm số đồng biến trên mỗi khoảng (– ∞; – 1) và (3; + ∞); nghịch biến trên mỗi khoảng (– 1; 1) và (1; 3).

Hàm số đạt cực đại tại x = – 1, y_CĐ = – 5; đạt cực tiểu tại x = 3, y_CT = 3.

3) Đồ thị

• Giao điểm của đồ thị với trục tung: (0; – 6).

• Đồ thị hàm số không cắt trục hoành.

• Đồ thị hàm số đi qua các điểm (– 3; – 6), (– 1; – 5), (0; – 6), (2; 4), (3; 3) và (5; 4).

• Đồ thị hàm số nhận giao điểm I(1; – 1) của hai đường tiệm cận của đồ thị làm tâm đối xứng và nhận hai đường phân giác của các góc tạo bởi hai đường tiệm cận đó làm trục đối xứng.

Vậy đồ thị hàm số được cho ở hình trên.

d) $y=\frac{-x^2+2x-4}{x-2}$

1) Tập xác định: ℝ\{2}.

2) Sự biến thiên

• Các đường tiệm cận:

Ta viết hàm số đã cho dưới dạng: $y=-x-\frac{4}{x-2}$.

Vì $\underset{x\to +\infty }{lim} y=-\infty ; \underset{x\to -\infty }{lim} y=+\infty$ nên đồ thị hàm số không có tiệm cận ngang.

$\underset{x\to 2^{-}}{lim} y=\underset{x\to 2^{-}}{lim} \frac{-x^2+2x-4}{x-2}=+\infty ;$$\underset{x\to 2^{+}}{lim} y=\underset{x\to 2^{+}}{lim} \frac{-x^2+2x-4}{x-2}=-\infty$. Do đó, đường thẳng $x=2$ là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.

$\underset{x\to +\infty }{lim} \left[y-\left(-x\right)\right]=\underset{x\to +\infty }{lim}\left(-\frac{4}{x-2}\right)=0$; $\underset{x\to -\infty }{lim} \left[y-\left(-x\right)\right]=\underset{x\to -\infty }{lim}\left(-\frac{4}{x-2}\right)=0$. Do đó, đường thẳng $y=-x$ là tiệm cận xiên của đồ thị hàm số.

• $y\text{'}={\left(\frac{-x^2+2x-4}{x-2}\right)}^{\text{'}}=\frac{-x^2+4x}{{\left(x-2\right)}^2}=0\Rightarrow -x^2+4x=0\Rightarrow$x = 0 hoặc x = 4.  

• Bảng biến thiên:

Hàm số đã cho đồng biến trên mỗi khoảng (0; 2) và (2; 4); nghịch biến trên mỗi khoảng (– ∞; 0) và (4; + ∞).

Hàm số đạt cực đại tại x = 4, y_CĐ = – 6; đạt cực tiểu tại x = 0, y_CT = 2.

3) Đồ thị

• Giao điểm của đồ thị với trục tung: (0; 2).

• Đồ thị hàm số không cắt trục hoành.

• Đồ thị hàm số đi qua các điểm (– 2; 3), (0; 2), (1; 3), (3; – 7), (4; – 6) và (6; – 7).

• Đồ thị hàm số nhận giao điểm I(2; – 2) của hai đường tiệm cận của đồ thị làm tâm đối xứng và nhận hai đường phân giác của các góc tạo bởi hai đường tiệm cận đó làm trục đối xứng.

Vậy đồ thị hàm số được cho ở hình trên.

e) $y=\frac{2x^2+3x-5}{x+2}$

1) Tập xác định: ℝ\{– 2}.

2) Sự biến thiên

• Các đường tiệm cận:

Ta viết hàm số đã cho dưới dạng: $y=2x-1-\frac{3}{x+2}$.

Vì $\underset{x\to +\infty }{lim} y=-\infty ; \underset{x\to -\infty }{lim} y=+\infty$ nên đồ thị hàm số không có tiệm cận ngang.

$\underset{x\to {\left(-2\right)}^{-}}{lim} y=+\infty ;$$\underset{x\to {\left(-2\right)}^{+}}{lim} y=-\infty ;$. Do đó, đường thẳng $x=-2$ là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.

$\underset{x\to +\infty }{lim} \left[y-\left(2x-1\right)\right]=\underset{x\to +\infty }{lim}\left(-\frac{3}{x+2}\right)=0$; $\underset{x\to -\infty }{lim} \left[y-\left(2x-1\right)\right]=\underset{x\to -\infty }{lim}\left(-\frac{3}{x+2}\right)=0$. Do đó, đường thẳng $y=2x-1$ là tiệm cận xiên của đồ thị hàm số.

• $y\text{'}={\left(2x-1-\frac{3}{x+2}\right)}^{\text{'}}=2+\frac{3}{{\left(x+2\right)}^2}>0$ với mọi x ≠ – 2;

• Bảng biến thiên:

Hàm số đồng biến trên mỗi khoảng (– ∞; – 2) và (– 2; + ∞).

Hàm số không có cực trị.

3) Đồ thị

• Giao điểm của đồ thị với trục tung: $\left(0;-\frac{5}{2}\right)$

• Giao điểm của đồ thị với trục hoành: $\left(1;0\right)$; $\left(-\frac{5}{2};0\right)$

• Đồ thị hàm số đi qua các điểm (– 3; – 4), (– 1; – 6), $\left(1;0\right)$, $\left(-\frac{5}{2};0\right)$, $\left(0;-\frac{5}{2}\right)$

• Đồ thị hàm số nhận giao điểm I(– 2; – 5) của hai đường tiệm cận của đồ thị làm tâm đối xứng và nhận hai đường phân giác của các góc tạo bởi hai đường tiệm cận đó làm trục đối xứng.

Vậy đồ thị hàm số được cho ở hình trên.

g) $y=\frac{x^2-2x-3}{-x+2}$

1) Tập xác định: ℝ\{2}.

2) Sự biến thiên

• Các đường tiệm cận:

Ta viết hàm số đã cho dưới dạng: $y=-x+\frac{3}{x-2}$.

Vì $\underset{x\to +\infty }{lim} y=-\infty ; \underset{x\to -\infty }{lim} y=+\infty$ nên đồ thị hàm số không có tiệm cận ngang.

$\underset{x\to 2^{-}}{lim} y=-\infty ;$$\underset{x\to 2^{+}}{lim} y=+\infty$. Do đó, đường thẳng $x=2$ là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.

$\underset{x\to +\infty }{lim} \left[y-\left(-x\right)\right]=\underset{x\to +\infty }{lim}\left(\frac{3}{x-2}\right)=0$; $\underset{x\to -\infty }{lim} \left[y-\left(-x\right)\right]=\underset{x\to -\infty }{lim}\left(\frac{3}{x-2}\right)=0$. Do đó, đường thẳng $y=-x$ là tiệm cận xiên của đồ thị hàm số.

• $y\text{'}={\left(-x+\frac{3}{x-2}\right)}^{\text{'}}=-1-\frac{3}{{\left(x-2\right)}^2}<0$ với mọi x ≠ 2.

• Bảng biến thiên:

Hàm số đã cho nghịch biến trên mỗi khoảng (– ∞; 2) và (2; + ∞).

Hàm số không có cực trị.

3) Đồ thị

• Giao điểm của đồ thị với trục tung: $\left(0;-\frac{3}{2}\right)$

• Giao điểm của đồ thị với trục hoành: (– 1; 0) và (3; 0).

• Đồ thị hàm số đi qua các điểm (– 1; 0), (3; 0), (1; – 4), (5; – 4) và $\left(0;-\frac{3}{2}\right)$.

• Đồ thị hàm số nhận giao điểm I(2; – 2) của hai đường tiệm cận của đồ thị làm tâm đối xứng và nhận hai đường phân giác của các góc tạo bởi hai đường tiệm cận đó làm trục đối xứng.

Vậy đồ thị hàm số được cho ở hình trên.