Bài 1 trang 23 SGK Giải tích 12

Tính giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số:

a) \(y{\rm{ }} = {\rm{ }}{x^3}-{\rm{ }}3{x^2}-{\rm{ }}9x{\rm{ }} + {\rm{ }}35\) trên các đoạn \([-4; 4]\) và \([0;5]\);

b) \(y{\rm{ }} = {\rm{ }}{x^4}-{\rm{ }}3{x^2} + {\rm{ }}2\) trên các đoạn \([0;3]\) và \([2;5]\);

c) \(y = {{2 - x} \over {1 - x}}\) trên các đoạn \([2;4]\) và \([-3;-2]\);

d) \(y = \sqrt {5 - 4{\rm{x}}}\) trên đoạn \([-1;1]\).

Lời giải

a) \(\displaystyle y={{x}^{3}}-3{{x}^{2}}-9x+35\)

+) Xét \(\displaystyle D=\left[ -4;\ 4 \right]\) có :

\(\displaystyle y'=3{{x}^{2}}-6x-9\Rightarrow y'=0\Leftrightarrow 3{{x}^{2}}-6x-9=0\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & x=3\ \in D \\ & x=-1\ \in D \\ \end{align} \right..\)

Ta có : \(\displaystyle y\left( -4 \right)=-41;\ \ y\left( 1 \right)=40;\ \ y\left( 3 \right)=8;\ \ y\left( 4 \right)=15.\)

Vậy \(\displaystyle \underset{x\in \left[ -4;\ 4 \right]}{\mathop{\max }}\,y=40\ \ khi\ \ x=-1\) và \(\displaystyle \underset{x\in \left[ -4;\ 4 \right]}{\mathop{\min }}\,y=-41\ \ khi\ \ x=-4.\)

+) Xét \(\displaystyle D=\left[ 0;\ 5 \right]\) có:

\(\displaystyle y'=3{{x}^{2}}-6x-9\Rightarrow y'=0\Leftrightarrow 3{{x}^{2}}-6x-9=0\Leftrightarrow \left[ \begin{align}& x=3\ \in D \\ & x=-1\ \notin D \\ \end{align} \right..\)

Ta có : \(\displaystyle y\left( 0 \right)=35;\ \ y\left( 3 \right)=8;\ \ y\left( 5 \right)=40.\)

Vậy \(\displaystyle \underset{x\in \left[ 0;\ 5 \right]}{\mathop{\max }}\,y=40\ \ khi\ \ x=5\) và \(\displaystyle \underset{x\in \left[ 0;\ 5 \right]}{\mathop{\min }}\,y=8\ \ khi\ \ x=3.\)

b) \(\displaystyle y={{x}^{4}}-3{{x}^{2}}+2\)

Ta có:\(\displaystyle y'=4{{x}^{3}}-6x\) \(\Rightarrow y'=0\Leftrightarrow 4{{x}^{3}}-6x=0\) \(\Leftrightarrow \left[ \begin{align}& x=0 \\ & x=\sqrt{\frac{3}{2}}=\frac{\sqrt{6}}{2} \\ & x=-\sqrt{\frac{3}{2}}=-\frac{\sqrt{6}}{2} \\ \end{align} \right.\)

+) Xét \(\displaystyle D=\left[ 0;\ 3 \right]\) có: \(\displaystyle x=-\frac{\sqrt{6}}{2}\notin D.\)

Có: \(\displaystyle y\left( 0 \right)=2;\ \ y\left( 3 \right)=56;\) \( y\left( \frac{\sqrt{6}}{2} \right)=-\frac{1}{4}.\)

Vậy \(\displaystyle \underset{x\in \left[ 0;\ 3 \right]}{\mathop{\min }}\,y=-\frac{1}{4}\ \ khi\ \ x=\frac{\sqrt{6}}{2}\)  và \(\displaystyle \underset{x\in \left[ 0;\ 3 \right]}{\mathop{\max }}\,y=56\ \ khi\ \ x=3.\)

+) Xét \(\displaystyle D=\left[ 2;\ 5 \right]\) ta thấy \(\displaystyle x=0;\ \ x=\pm \frac{\sqrt{6}}{2}\ \ \notin \ D.\)

Có \(\displaystyle y\left( 2 \right)=6;\ \ y\left( 5 \right)=552.\)

Vậy \(\displaystyle \underset{x\in \left[ 2;\ 5 \right]}{\mathop{\min }}\,y=6\ \ khi\ \ x=2\)  và \(\displaystyle \underset{x\in \left[ 2;\ 5 \right]}{\mathop{\max }}\,y=525\ \ khi\ \ x=5.\)

c) \(\displaystyle y=\frac{2-x}{1-x}=\frac{x-2}{x-1}\). Tập xác định: \(\displaystyle R\backslash \left\{ 1 \right\}.\)  

Ta có: \(\displaystyle y'=\frac{1.\left( -1 \right)-1.\left( -2 \right)}{{{\left( x-1 \right)}^{2}}}=\frac{1}{{{\left( x-1 \right)}^{2}}}>0\ \ \forall x\ne 1.\)

+) Với \(\displaystyle D=\left[ 2;\ 4 \right]\) có: \(\displaystyle y\left( 2 \right)=0;\ \ y\left( 4 \right)=\frac{2}{3}.\)

Vậy \(\displaystyle \underset{x\in \left[ 2;\ 4 \right]}{\mathop{\min }}\,y=0\ \ khi\ \ x=2\)  và \(\displaystyle \underset{x\in \left[ 2;\ 4 \right]}{\mathop{\max }}\,y=\frac{2}{3}\ \ khi\ \ x=4.\)

+) Với \(\displaystyle D=\left[ -3;\ -2 \right]\) có: \(\displaystyle y\left( -3 \right)=\frac{5}{4};\ \ y\left( -2 \right)=\frac{4}{3}.\)

Vậy \(\displaystyle \underset{x\in \left[ -3;\ -2 \right]}{\mathop{\min }}\,y=\frac{5}{4}\ \ khi\ \ x=-3\)  và \(\displaystyle \underset{x\in \left[ -3;\ -2 \right]}{\mathop{\max }}\,y=\frac{4}{3}\ \ khi\ \ x=-2.\)

d) \(\displaystyle y=\sqrt{5-4x}\) . Tập xác định: \(\displaystyle \left( -\infty ;\ \frac{5}{4} \right].\)

Xét tập \(\displaystyle D=\left[ -1;\ 1 \right]:\)

Có: \(\displaystyle y'=\frac{\left( 5-4x \right)'}{2\sqrt{5-4x}}=\frac{-2}{\sqrt{5-4x}}<0\ \forall x\in \left[ -1;\ 1 \right].\)

Ta có: \(\displaystyle y\left( -1 \right)=3;\ \ y\left( 1 \right)=1.\)

Vậy \(\displaystyle \underset{x\in \left[ -1;\ 1 \right]}{\mathop{\min }}\,y=1\ \ khi\ \ x=1\)  và \(\displaystyle \underset{x\in \left[ -1;\ 1 \right]}{\mathop{\max }}\,y=3\ \ khi\ \ x=-1.\)


Bài Tập và lời giải

Bài 13.1 trang 37 SBT Vật lí 8

Đề bài

Một nhóm học sinh đẩy một xe chở đất đi từ A đến B trên một đoạn đường bằng phẳng nằm ngang. Tới B đổ hết đất trên xe xuống rồi lại đẩy xe không đi theo đường cũ về A. So sánh công sinh ra ở lượt đi và lượt về.

A. Công ở lượt đi bằng công ở lượt về vì đoạn đường đi được như nhau

B. Công ở lượt đi lớn hơn vì lực kéo ở lượt đi lớn hơn lực kéo ở lượt về

CCông ở lượt về lớn hơn vì xe không thì đi nhanh hơn.

D. Công ở lượt đi nhỏ hơn vì kéo xe nặng thì đi chậm hơn.

Xem lời giải

Bài 13.2 trang 37 SBT Vật lí 8
Một hòn bi sắt lăn trên mặt bàn nhẵn nằm ngang. Nếu coi như không có ma sát và sức cản của không khí thì có công nào được thực hiện không?

Xem lời giải

Bài 13.3 trang 37 SBT Vật lí 8
Người ta dùng một cần cẩu để nâng một thùng hàng khối lượng \(2500kg\) lên độ cao \(12m\). Tính công thực hiện được trong trường hợp này.

Xem lời giải

Bài 13.4 trang 37 SBT Vật lí 8
Một con ngựa kéo xe chuyển động đều với lực kéo là \(600N\). Trong \(5\) phút công thực hiện được là \(360kJ\). Tính vận tốc của xe.

Xem lời giải

Bài 13.5 trang 37 SBT Vật lí 8
Hơi nước có áp suất không đổi là \(p = 6.{10^5}N/m^2\) được dẫn qua van vào trong xilanh và đẩy píttông chuyển động từ vị trí \(AB\) đến vị trí \(A’B’\) (H.13.1)Thể tích của xilanh nằm giữa hai vị trí \(AB\) và \(A’B’\) của píttông là \(V = 15d{m^3}\). Chứng minh rằng công của hơi sinh ra bằng tích của \(p\) và \(V\). Tính công đó ra \(J\).

Xem lời giải

Bài 13.6 trang 37 SBT Vật lí 8

Đề bài

Trường hợp nào dưới đây có công cơ học?

A. Một quả bưởi rơi từ cành cây xuống

B. Một lực sĩ cử tạ đang đứng yên ở tư thế đỡ quả tạ

C. Một vật sau khi trượt xuống hết một mặt phẳng nghiêng, trượt đều trên mặt bàn nhẵn nàm ngang coi như không có ma sát

D. Hành khách đang ra sức đẩy một xe khách bị chết máy, nhưng xe vẫn không chuyển động được

Xem lời giải

Bài 13.7 trang 37 SBT Vật lí 8
Phát biểu nào dưới đây là đúng?A.  Jun là công của một lực làm vật chuyển dịch được \(1m\)B.  Jun là công của lực làm dịch chuyển một vật có khối lượng là \(1 kg\) một đoạn đường \(1m\)C. Jun là công của lực \(1 N\) làm dịch chuyển một vật một đoạn \(1m\)D. Jun là công của lực \(1 N\) làm dịch chuyển vật một đoạn \(1m\) theo phương của lực

Xem lời giải

Bài 13.8 trang 38 SBT Vật lí 8

Một vật trọng lượng \(2N\) trượt trên mặt bàn nằm ngang được \(0,5m\). Công của trọng lực là:

A. \(1J\)                                  B. \(0J\)         C. \(2J\)                                  D. \(0,5J\)

Xem lời giải

Bài 13.9 trang 38 SBT Vật lí 8
Tính công của lực nâng một búa máy có khối lượng là \(20\) tấn lên cao \(120cm\).

Xem lời giải

Bài 13.10 trang 38 SBT Vật lí 8

Đề bài

Tính công cơ học của một người nặng \(50kg\) thực hiện khi đi đều trên một đoạn đường nằm ngang \(1km\). Biết rằng, công của một người khi đi đều trên đường nằm ngang thì bằng \(0,05\) lần công của lực nâng người đó lên độ cao bằng đoạn đường đó.

Xem lời giải

Bài 13.11 trang 38 SBT Vật lí 8
Một đầu tàu kéo một đoàn tàu chuyển động từ ga \(A\) tới ga \(B\) trong \(15\) phút với vận tốc \(30km/h\). Tại ga \(B\) đoàn tàu được mắc thêm toa và do đó chuyển động đều từ ga \(B\) đến \(C\) với vận tốc nhỏ hơn trước \(10km/h\). Thời gian đi từ ga \(B\) đến ga \(C\) là \(30\) phút. Tính công của đầu tàu đã sinh ra biết rằng lực kéo của đầu tàu không đổi là \(40 000N\).

Xem lời giải

Bài 13.12 trang 38 SBT Vật lí 8
Một vận động viên nhảy cao đạt được thành tích là \(2,1m\). Giả sử vận động viên đó là nhà du hành vũ trụ lên Mặt Trăng thì trên Mặt Trăng người ấy nhảy cao được bao nhiêu mét? Biết rằng lực hút của Trái Đất lên vật ở mặt đất lớn hơn lực hút của Mặt Trăng lên vật ấy ở trên Mặt Trăng \(6\) lần và ở trên Mặt Trăng người ấy phải mặc thêm bộ áo giáp vũ trụ nặng bằng \(\dfrac{6}{5}\) thân thể người đó. Công của cơ bắp sinh ra trong mỗi lần nhảy coi là như nhau.

Xem lời giải