Giải bài 4, 5 trang 10 SGK Giải tích 12

Bài 4 trang 10 sách sgk giải tích 12

Chứng minh rằng hàm số \(y=\sqrt {2x – {x^2}}\) đồng biến trên khoảng \((0 ; 1)\) và nghịch biến trên các khoảng \((1 ; 2)\).

Giải:

Tập xác định : \(D = [0 ; 2]\); \(y’ = \frac{1-x}{^{\sqrt{2x-x^{2}}}}\), \(\forall x \in (0;2)\); \(y’ = 0 \)\(\Leftrightarrow x=1\)

Bảng biến thiên :

Vậy hàm số đồng biến trên khoảng \((0 ; 1)\) và nghịch biến trên khoảng \((1 ; 2)\).

Bài 5 trang 10 sách sgk giải tích 12

Chứng minh các bất đẳng thức sau:

a) \(tanx > x\) \((0 < x < \frac{\pi }{2})\);  

b) \(tanx > x + \frac{x^{3}}{3} (0 < x < \frac{\pi }{2})\).

Giải:

a) Xét hàm số \(y = f(x) = tanx – x\) với \(x ∈ (0 ; \frac{\pi }{2})\).

Ta có : \(y’\) = \(\frac{1}{cos^{2}x} – 1 ≥ 0\), \(x ∈ (0 ; \frac{\pi }{2})\); \(y’ = 0 ⇔ x = 0\). Vậy hàm số luôn đồng biến trên \((0 ; \frac{\pi }{2})\).

Từ đó \(∀x ∈ (0 ; \frac{\pi }{2})\) thì \(f(x) > f(0)\)

\(⇔ tanx – x > tan0 – 0 = 0\) hay \(tanx > x\).

b) Xét hàm số \(y = g(x) = tanx – x\) – \(\frac{x^{3}}{3}\). với \(x ∈ (0 ; \frac{\pi }{2})\).

Ta có : \(y’ = \frac{1}{cos^{2}x} – 1 -x^2\)=\(1 + {\tan ^2}x – 1 – {x^2} = (ta{n^2}x – {x^2})\)

                                     = \((tanx – x)(tanx + x)\),  \(∀x ∈ (0 ;\frac{\pi }{2} )\).

Vì \(∀x ∈ (0 ; \frac{\pi }{2})\) nên \(tanx +x ≥ 0\) và \(tanx – x >0\) (theo câu a).

Do đó \(y’ ≥ 0, ∀x ∈ (0 ;\frac{\pi }{2})\).

         Dễ thấy \(y’ = 0 ⇔ x = 0\). Vậy hàm số luôn đồng biến trên (0 ; \(\frac{\pi }{2}\)). Từ đó : \(∀x ∈ (0 ; \frac{\pi }{2})\) thì \(g(x) > g(0) \)\(⇔ tanx – x – \frac{x^{3}}{3}\) \(> tan0 – 0 – 0 = 0\) hay \( tanx > x + \frac{x^{3}}{3}\).

Giaibaitap.me