Một phần đường chạy của tàu lượng siêu tốc (Hình 1) khi gắn hệ trục tọa độ Oxy được mô phỏng ở Hình 2, đơn vị trên mỗi trục là mét.

Biết đường chạy của nó là một phần đồ thị hàm số bậc ba \(y = a{x^3} + b{x^2} + cx + d\) \(\left( {0 \le x < 90} \right)\); tàu lượn siêu tốc xuất phát từ điểm A, đi qua các điểm C, D (ba điểm A, C, D nằm trên đường thẳng song song với trục Ox) đồng thời đạt độ cao nhỏ nhất so với mặt đất là 4 m. Độ cao lớn nhất mà tàu lượng siêu tốc đạt được là bao nhiêu mét so với mặt đất? (kết quả làm tròn đến hàng phần chục).
Giả sử \(y = a{x^3} + b{x^2} + cx + d = f(x)\). Tìm phương trình f(x), từ đó suy ra điểm cực đại của hàm số và tính độ cao lớn nhất mà tàu lượng siêu tốc đạt được.
Giả sử \(y = a{x^3} + b{x^2} + cx + d = f(x)\).
Đồ thị cắt đường thẳng y = 30 tại ba điểm có hoành độ x = 0, x = 50, x = 80, nghĩa là phương trình \(f(x) = 30 \Leftrightarrow f(x) - 30 = 0\) có ba nghiệm phân biệt x = 0, x = 50, x = 80.
Ta có thể viết hàm số dưới dạng:
\(f(x) = a(x - 0)(x - 50)(x - 80) + 30 \)
\(= a({x^3} - 130{x^2} + 4000x) + 30\).
\(f'(x) = a(3{x^2} - 260x + 4000) = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 20\\x = \frac{{200}}{3}\end{array} \right.\).
Dựa vào hình dạng đồ thị, xác định được điểm cực tiểu của f(x) là x = 20 và điểm cực đại của f(x) là \(x = \frac{{200}}{3}\).
Ta có \(4 = a({20^3} - {130.20^2} + 4000.20) + 30 \)
\(\Rightarrow a = - \frac{{13}}{{18000}}\).
Suy ra \(f(x) = - \frac{{13}}{{18000}}({x^3} - 130{x^2} + 4000x) + 30\).
Độ cao lớn nhất mà tàu siêu tốc đạt được là:
\(f\left( {\frac{{200}}{3}} \right) = \frac{{9890}}{{243}} \approx 40,7\) (m).

Các bài tập cùng chuyên đề
Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của các hàm số sau:
a) \(y = - {x^3} + 3x + 1\);
b) \(y = {x^3} + 3{x^2} - x - 1\).
Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số \(y = - 2{x^3} + 3{x^2} - 5x\).
Đồ thị hàm số \(y = {x^3} - 3x - 1\) là đường cong sau ?

Đường cong ở hình 29 là đồ thị của hàm số:


khảo sát về sự biến thiên và vẽ đồ thị của các hàm số sau:
a,\(y = 2{x^3} - 3x + 1\)
b,\(y = - {x^3} + 3x - 1\)
c, \( y = {\left( {x - 2} \right)^3} + 4\)
d,\(y = - {x^3} + 3{x^2} - 1\)
e, \(y = \frac{1}{3}{x^3} + {x^2} + 2x + 1\)
g,\( y = - {x^3} - 3x\)
Hàm số nào có đồ thị như hình 32?
\(a,\;y = - {x^3} + 3x - 2\)
\(b,y = - {x^3} - 2\)
\(c,y = - {x^3} + 3{x^2} - 2\)
\(d,\;y = {x^3} - 3x - 2\)
Khảo sát và vẽ đồ thị của các hàm số sau:
a) \(y = - 2{x^3} - 3{x^2} + 1\).
b) \(y = {x^3} + 3{x^2} + 3x + 2\).
Khảo sát và vẽ đồ thị của các hàm số sau:
a) \(y = {x^3} + x - 2\)
b) \(y = 2{x^3} + {x^2} - \frac{1}{2}x - 3\)
Cho hàm số \(y = {x^3} - 3{x^2} + 2\)
a) Tìm điểm I thuộc đồ thị hàm số biết hoành độ của I là nghiệm của phương trình y’’ = 0.
b) Chứng minh rằng I là trung điểm của đoạn thẳng nối hai điểm cực trị của đồ thị hàm số.
Cho hàm số bậc ba y = f(x) có đồ thị như Hình 3. Viết công thức của hàm số

Cho hàm số \(y = \frac{1}{3}{x^3} - {x^2} + 4\).
a) Khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số.
b) Tính khoảng cách giữa hai điểm cực trị của đồ thị hàm số.
Cho hàm số \(y = a{x^3} + b{x^2} + cx + d\) \((a,b,c,d \in \mathbb{R})\) có đồ thị là đường cong như hình bên. Có bao nhiêu số dương trong các số \(a,b,c,d\)?

Đường cong hình bên là đồ thị của hàm số \(y = a{x^3} + b{x^2} + cx + d\). Khẳng định nào sau đây đúng?

-
A.
a > 0, b < 0, c > 0, d > 0
-
B.
a > 0, b < 0, c < 0, d > 0
-
C.
a > 0, b > 0, c < 0, d > 0
-
D.
a < 0, b > 0, c > 0, d < 0
Đường cong hình bên là đồ thị của hàm số \(y = a{x^3} + b{x^2} + cx + d\). Khẳng định nào sau đây đúng?

-
A.
a < 0, b < 0, c > 0, d < 0
-
B.
a > 0, b > 0, c < 0, d < 0
-
C.
a < 0, b < 0, c < 0, d > 0
-
D.
a < 0, b > 0, c < 0, d < 0
Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của các hàm số sau:
a) \(y = {x^3} - 6{x^2} + 9x\);
b) \(y = {x^3} + 3{x^2} + 6x + 4\).
Đồ thị hàm số \(y = 4{x^3} - 6x + 1\) là đường cong nào trong các đường cong sau?

Đồ thị hàm số \(y = - {x^3} - x + 2\) là đường cong nào trong các đường cong sau?

Đường cong ở Hình 16 là đồ thị của hàm số:

A. \(y = - \frac{{{x^3}}}{3} + {x^2} - 4\).
B. \(y = {x^3} - 3{{\rm{x}}^2} - 4\).
C. \(y = {x^3} + 3{{\rm{x}}^2} - 4\).
D. \(y = - {x^3} - 3{{\rm{x}}^2} + 4\).
Trong mỗi ý a), b), c), d), chọn phương án đúng (Đ) hoặc sai (S).
Cho hàm số \(y = a{x^3} + b{x^2} + cx + d\left( {a \ne 0} \right)\) có đồ thị là đường cong ở Hình 20.
a) \(a > 0\).
b) Đồ thị cắt trục tung tại điểm có tung độ dương.
c) Đồ thị hàm số có hai điểm cực trị nằm cùng phía với trục tung.
d) \(b < 0\).
Cho hàm số bậc ba \(y = f\left( x \right) = a{x^3} + b{x^2} + cx + d\) có đồ thị là đường cong như Hình 22. Căn cứ vào đồ thị hàm số:
a) Tìm khoảng đơn điệu, điểm cực đại, cực tiểu của hàm số.
b) Tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn \(\left[ { - 1;2} \right]\)
c) Tìm điểm trên đồ thị hàm số có hoành độ bằng 2.
d) Tìm điểm trên đồ thị hàm số có tung độ bằng 2.
e) Đường thẳng \(y = 1\) cắt đồ thị hàm số \(y = f\left( x \right)\) tại mấy điểm?
g) Với giá trị nào của \(x\) thì \( - 2 < f\left( x \right) < 2\)?
h) Tìm công thức xác định hàm số \(f\left( x \right)\).

Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của mỗi hàm số sau:
a) \(y = \left( {x - 2} \right){\left( {x + 1} \right)^2}\);
b) \(y = - \frac{1}{3}{x^3} - {x^2} + 2\);
c) \(y = 2{{\rm{x}}^3} - 3{{\rm{x}}^2} + 2{\rm{x}} - 1\);
d) \(y = - \frac{1}{4}\left( {{x^3} - 6{{\rm{x}}^2} + 12{\rm{x}}} \right)\).
Đường cong ở Hình 27 là đồ thị của hàm số:

A. \(y = 2{{\rm{x}}^3} + 2\).
B. \(y = {x^3} - {x^2} + 2\).
C. \(y = - {x^3} + 3{\rm{x}} + 2\).
D. \(y = {x^3} + x + 2\).
Khảo sát và vẽ đồ thị của các hàm số sau:
a) \(y = x\left( {{x^2} - 4x} \right)\);
b) \(y = - {x^3} + 3{x^2} - 2\).
Cho hàm số \(y = \left( {m - 1} \right){x^3} + 2\left( {m + 1} \right){x^2} - x + m - 1\) (\(m\) là tham số).
a) Khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số khi \(m = - 1\).
b) Tìm giá trị của \(m\) để tâm đối xứng của đồ thị hàm số có hoành độ \({x_0} = - 2\).
Cho hàm số \(y = 2{x^3} + 6{x^2} - x + 2\). Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số tại tâm đối xứng của nó.
Với giá trị nào của \(m\) thì đồ thị của hàm số \(y = - {x^3} - 3{x^2} + mx + 1\) có tâm đối xứng nằm trên trục \(Ox\)? Khi đó, có thể kết luận gì về số giao điểm của đồ thị hàm số với trục hoành?
Cho hàm số \(y = {x^3} - 3{x^2} + 2\) có đồ thị (C).
a) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số đã cho.
b) Viết phương trình tiếp tuyến \(\Delta \) của đồ thị (C) tại tâm đối xứng của nó. Chứng minh rằng \(\Delta \) là tiếp tuyến có hệ số góc nhỏ nhất của (C).
c) Tìm các giá trị của tham số \(m\) để phương trình \({x^3} - 3{x^2} - m = 0\) có ba nghiệm phân biệt.
Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị các hàm số sau:
a) \(y = f(x) = - {x^3} + 2{x^2} + 4x - 3\)
b) \(y = f(x) = \frac{1}{3}{x^3} - {x^2} + x + 1\)
Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị các hàm số sau:
a) \(y = {x^3} + 3{x^2} - 4\)
b) \(y = {x^3} + 4{x^2} + 4x\)
c) \(y = - 2{x^3} + 2\)
d) \(y = - {x^3} - {x^2} - x + 1\)
Cho hàm số \(y = - {x^3} + 3x + 1\). Khảo sát sự biến thiên, vẽ đồ thị và chỉ ra tâm đối xứng của đồ thị hàm số đã cho.



Danh sách bình luận