Chương VI. Hàm số, đồ thị và ứng dụng

Bài 15. Hàm số

Sách bài tập Toán 10 — Kết nối tri thức, tập 2 · 10 bài tập, mỗi câu ít nhất 2 cách giải.

Bài 1 · 6.1★★Trang 6— Nhận biết quan hệ nào cho là hàm số của
Bài 6.1 (trang 6). Xét hai đại lượng , phụ thuộc vào nhau theo các hệ thức dưới đây. Những trường hợp nào thì là một hàm số của ?
a) ; b) ; c) ; d) .
Kiến thức cần nhớ
  • là hàm số của khi mỗi giá trị của cho ĐÚNG MỘT giá trị tương ứng của .
  • Phương trình với có hai nghiệm; phương trình luôn có đúng một nghiệm thực.
  • Chỉ cần một giá trị của ứng với hai giá trị của là đủ để kết luận không phải hàm số.
🧠 Phân tích tư duy
Bốn hệ thức đều cho phép rút ra, nên chỉ cần xem khi rút xong thì mỗi ứng với mấy giá trị của . Hai ý a), b) chỉ chứa ở bậc nhất nên rút ra duy nhất; ý c) chứa nên sẽ sinh dấu cộng trừ; ý d) chứa — chỗ này dễ nhầm, nhưng căn bậc ba của một số thực luôn có đúng một giá trị nên vẫn là hàm số. Bẫy chính là đánh đồng với .
1Cách 1. Rút theo ở từng hệ thức.

Định hướng. Giải mỗi hệ thức theo ; ra một biểu thức duy nhất thì có hàm số, ra dấu cộng trừ thì không.

a) nên , mỗi cho đúng một
b) nên , suy ra , mỗi cho đúng một
c) nên , với thì hoặc
d) nên , suy ra , mỗi cho đúng một

Vậy ba trường hợp a), b), d) cho là hàm số của ; riêng trường hợp c) thì không.

2Cách 2. Đếm số nghiệm của phương trình ứng với mỗi .

Định hướng. Cố định rồi coi hệ thức là một phương trình ẩn ; bậc của và dấu của vế phải quyết định số nghiệm.

a) Với mỗi , phương trình là bậc nhất theo nên có đúng một nghiệm
b) Với mỗi , phương trình là bậc nhất theo nên có đúng một nghiệm
c) Với mỗi , phương trình có vế phải dương nên có hai nghiệm trái dấu
d) Với mỗi , phương trình có đúng một nghiệm thực vì hàm luỹ thừa bậc ba đồng biến trên

Vậy a), b), d) cho là hàm số của , còn c) thì không.

3Cách 3. Chỉ một phản ví dụ cho trường hợp c) và thử lại ba trường hợp kia.

Định hướng. Muốn bác bỏ thì một phản ví dụ là đủ; muốn khẳng định thì kiểm tra rằng phép rút không sinh thêm nghiệm nào.

c) Lấy : nên , suy ra hoặc
Hai điểm và cùng thoả mãn hệ thức
a) Lấy : , chỉ một giá trị
b) Lấy : nên , chỉ một giá trị
d) Lấy : nên , chỉ một giá trị; lấy : nên , cũng chỉ một giá trị

Vậy chỉ trường hợp c) bị bác bỏ, còn a), b), d) đều cho là hàm số của .

Nhận xét. Điểm tinh tế là ý d): bậc lẻ nên phương trình luôn có đúng một nghiệm thực với MỌI , kể cả âm; còn bậc chẵn như thì hoặc vô nghiệm, hoặc có hai nghiệm.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 1 vì rút ra là thấy ngay bản chất của cả bốn ý; riêng ý c) nên viết kèm một phản ví dụ cụ thể cho chắc chắn.
Đáp số. Các trường hợp a) , b) và d) cho là hàm số của . Trường hợp c) thì không, vì chẳng hạn ứng với cả lẫn .
Sai lầm thường gặp. Loại luôn ý d) vì thấy có số mũ nên tưởng cũng sinh nhiều nghiệm như ; thực ra chỉ có một nghiệm thực . Sai thứ hai là bác bỏ ý a) vì thấy nhận cùng giá trị tại và — điều đó không vi phạm định nghĩa, vì định nghĩa chỉ đòi mỗi cho một .
🚀 Mở rộng. Cũng với bốn hệ thức trên, hãy xét xem trường hợp nào thì ngược lại là hàm số của — kết quả sẽ khác hẳn.
Bài 2 · 6.2★★Trang 6— Tìm tập xác định của hàm số có mẫu và có căn thức
Bài 6.2 (trang 6). Tìm tập xác định của các hàm số sau:
a) ; b) ; c) ; d) .
Kiến thức cần nhớ
  • Phân thức xác định khi .
  • Căn bậc hai xác định khi .
  • Biểu thức xác định khi (vừa có nghĩa vừa khác ).
  • .
🧠 Phân tích tư duy
Bốn ý bày ra đúng bốn tình huống hay gặp: mẫu là nhị thức, mẫu là tam thức, căn đứng một mình, căn nằm dưới mẫu. Ba tình huống đầu chỉ cần một điều kiện, còn ý d) thì căn vừa phải không âm vừa phải khác nên gộp lại thành điều kiện dương ngặt. Bẫy lớn nhất là ý d): viết sẽ lấy nhầm cả làm mẫu bằng .
1Cách 1. Đặt điều kiện cho từng biểu thức rồi giải.

Định hướng. Soi xem biểu thức có mẫu hay có căn, đặt đúng điều kiện tương ứng rồi giải; riêng ý d) phải gộp cả hai điều kiện thành một.

a) Điều kiện:

, nên
b) Điều kiện:

và , nên
c) Điều kiện:
, nên
d) Điều kiện:
, nên

Vậy ; ; ; .

2Cách 2. Tìm tập phải LOẠI rồi lấy phần bù.

Định hướng. Đi tìm những giá trị làm biểu thức mất nghĩa; tập xác định là phần còn lại của — cách này làm lộ rõ vì sao ý d) mất cả đầu mút .

a) Mất nghĩa khi , tức , nên
b) Mất nghĩa khi


, tức hoặc , nên
c) Mất nghĩa khi , tức , nên
d) Mất nghĩa khi (căn vô nghĩa) hoặc (mẫu bằng ), tức , nên

Vậy ta lại được bốn tập xác định như Cách 1.

3Cách 3. Thử các giá trị đầu mút để kiểm tra lại.

Định hướng. Sau khi có kết quả, thay các số nằm sát ranh giới vào biểu thức gốc; đây là phép thử phát hiện ngay lỗi lấy nhầm hay bỏ sót đầu mút.

a) Thay : mẫu , không xác định, nên loại là đúng
b) Thay : mẫu , không xác định; thay : mẫu , không xác định
c) Thay : , có nghĩa, nên lấy cả đầu mút
Thay : , vô nghĩa
d) Thay : , vô nghĩa, nên phải loại đầu mút
Thay : , có nghĩa

Vậy các tập xác định tìm được đều đúng: , , và .

Nhận xét. So sánh ý c) với ý d) thấy rõ điểm khác nhau: căn đứng một mình thì đầu mút làm căn bằng vẫn được lấy, còn căn nằm dưới mẫu thì đầu mút đó phải loại.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 1 vì trình bày ngắn và chuẩn; Cách 3 nên làm nhẩm trong đầu ở hai ý c), d) để khỏi nhầm dấu bằng ở đầu mút.
Đáp số. a) . b) . c) . d) .
Sai lầm thường gặp. Ở ý d) viết điều kiện rồi kết luận ; thay thì mẫu nên biểu thức vô nghĩa. Ở ý b) rút gọn rồi chỉ loại , quên mất cũng làm mẫu bằng .
🚀 Mở rộng. Cùng cách làm, hãy tìm tập xác định của và cho biết tập đó là giao của hai tập nào ở trên.
Bài 3 · 6.3★★Trang 7— Nhận biết hàm số cho bằng bảng, tìm tập xác định và tập giá trị
Bài 6.3 (trang 7). Cho bảng các giá trị tương ứng của hai đại lượng và . Đại lượng có là hàm số của đại lượng không? Nếu có, hãy tìm tập xác định và tập giá trị của hàm số đó.
a) : ; ; ; ; ; ; ; ; — : ; ; ; ; ; ; ; ; .
b) : ; ; ; ; ; ; ; ; — : ; ; ; ; ; ; ; ; .
Kiến thức cần nhớ
  • Bảng cho một hàm số khi các giá trị ở dòng đôi một khác nhau.
  • Tập xác định là tập các giá trị ở dòng ; tập giá trị là tập các giá trị ở dòng .
  • Trong một tập hợp, phần tử trùng nhau chỉ được viết một lần.
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 4 · 6.4★★★Trang 7— Nhận biết đồ thị của hàm số bằng phép thử đường thẳng đứng
Bài 6.4 (trang 7). Trong các hình: Hình 6.6, Hình 6.7, Hình 6.8, hình nào là đồ thị của hàm số? Nếu là đồ thị hàm số thì hãy nêu tập xác định và tập giá trị của hàm số đó.
Hình 6.6 là một đường tròn tâm bán kính ; Hình 6.7 là một đường gồm hai nhánh nhận hai điểm và làm đỉnh, mỗi nhánh mở về hai phía trên dưới; Hình 6.8 là đường gấp khúc hình chữ V nối với rồi nối tiếp tới .
xyO147-11Hình 6.6xyO-5-115-7-11Hình 6.7xyO-6-11210128Hình 6.8
Kiến thức cần nhớ
  • Một đường trong mặt phẳng toạ độ là đồ thị của hàm số khi mọi đường thẳng đứng cắt nó nhiều nhất một điểm.
  • Tập xác định là hình chiếu của đồ thị lên trục hoành; tập giá trị là hình chiếu của đồ thị lên trục tung.
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 5 · 6.5★★Trang 8— Đọc đồ thị quãng đường theo thời gian trong bài toán thực tế
Bài 6.5 (trang 8). Trong một cuộc thi chạy m, có ba học sinh dự thi. Biểu đồ trên Hình 6.9 mô tả quãng đường chạy được (m) theo thời gian (s) của mỗi học sinh.
a) Đường biểu diễn quãng đường chạy được của mỗi học sinh có là đồ thị hàm số hay không?
b) Học sinh nào về đích đầu tiên? Hãy cho biết ba học sinh đó có chạy hết quãng đường thi theo quy định hay không.
y (m)Ot (s)20100ABC
Kiến thức cần nhớ
  • Đường biểu diễn là đồ thị của hàm số khi mỗi giá trị của biến cho đúng một giá trị của hàm số.
  • Học sinh về đích khi quãng đường chạy được đạt m.
  • Về đích sớm nhất tương ứng với hoành độ nhỏ nhất trong các điểm có tung độ .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 6 · 6.6★★★Trang 8— Vẽ đồ thị, tìm tập giá trị và khoảng biến thiên, kể cả hàm số cho bằng hai công thức
Bài 6.6 (trang 8). Vẽ đồ thị của các hàm số sau và chỉ ra tập giá trị, các khoảng đồng biến, nghịch biến của chúng.
a) ; b) ; c)
Kiến thức cần nhớ
  • Hàm số bậc nhất có tập giá trị ; nghịch biến khi .
  • Hàm số với có tập giá trị , nghịch biến trên và đồng biến trên .
  • Với hàm số cho bằng nhiều công thức, tập giá trị là HỢP các tập giá trị trên từng miền.
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 7 · 6.7★★Trang 8— Lập hàm số bậc nhất từ mô tả bằng lời và vẽ đồ thị trên một đoạn
Bài 6.7 (trang 8). Để đổi nhiệt độ từ thang Celsius sang thang Fahrenheit, ta nhân nhiệt độ theo thang Celsius với sau đó cộng với .
a) Viết công thức tính nhiệt độ ở thang Fahrenheit theo nhiệt độ ở thang Celsius. Như vậy ta có là một hàm số của .
b) Hoàn thành bảng sau: nhận các giá trị ; ; ; ; ; , tính tương ứng.
c) Vẽ đồ thị của hàm số trên đoạn .
Kiến thức cần nhớ
  • Dịch một quy tắc mô tả bằng lời sang công thức phải giữ đúng thứ tự phép tính.
  • Hàm số bậc nhất có đồ thị trên một đoạn là một đoạn thẳng, chỉ cần hai đầu mút.
  • .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 8 · 6.8★★Trang 8— Lập hàm số cho bằng hai công thức từ bài toán giá phòng khách sạn
Bài 6.8 (trang 8). Giá phòng của một khách sạn là nghìn đồng một ngày cho hai ngày đầu tiên và nghìn đồng cho mỗi ngày tiếp theo. Tổng số tiền phải trả là một hàm số của số ngày mà khách ở tại khách sạn.
a) Viết công thức của hàm số .
b) Tính , , và cho biết ý nghĩa của mỗi giá trị này.
Kiến thức cần nhớ
  • Bài toán tính tiền theo hai mức giá được mô tả bằng hàm số cho bằng hai công thức trên hai khoảng.
  • Hai công thức kề nhau phải cho cùng giá trị tại điểm chia thì mô hình mới hợp lí.
  • Số ngày ở là số nguyên dương.
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 9 · 6.9★★★Trang 8— Tính tiền theo biểu giá bậc thang và lập hàm số cho bằng bốn công thức
Bài 6.9 (trang 8). Bảng sau đây cho biết giá nước sinh hoạt (chưa tính thuế VAT) của hộ dân cư theo mức sử dụng: m³ đầu tiên giá VND/m³; từ trên m³ đến m³ giá VND/m³; từ trên m³ đến m³ giá VND/m³; trên m³ giá VND/m³ (theo hdđt.nshn.com.vn).
a) Hãy tính số tiền phải trả ứng với mỗi lượng nước sử dụng ; ; ; (m³).
b) Gọi là lượng nước đã sử dụng (đơn vị m³) và là số tiền phải trả tương ứng (đơn vị VND). Hãy viết công thức mô tả sự phụ thuộc của vào .
y (VND)Ox (m³)1020304059 730130 250216 940376 230
Kiến thức cần nhớ
  • Giá nước bậc thang: phần lượng nước thuộc bậc nào thì tính theo đơn giá của bậc đó, rồi cộng lại.
  • Hàm số cho bằng nhiều công thức trên nhiều khoảng, các công thức phải nối khít tại điểm chia.
  • Mỗi bậc trong bài rộng đúng m³ nên tiền của trọn một bậc bằng đơn giá nhân .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 10 · 6.10★★★★Trang 9— Lập phương trình chuyển động thẳng đều và tìm thời điểm gặp nhau bằng đồ thị
Bài 6.10 (trang 9). Có hai địa điểm , cùng nằm trên một tuyến quốc lộ thẳng. Khoảng cách giữa và là km. Một xe máy xuất phát từ lúc giờ và chạy với vận tốc km/h theo chiều từ đến . Một ô tô xuất phát từ lúc giờ và chạy với vận tốc km/h theo cùng chiều với xe máy. Coi chuyển động của xe máy và ô tô là thẳng đều. Chọn làm mốc, chọn thời điểm giờ làm mốc thời gian và chọn chiều từ đến làm chiều dương. Khi đó toạ độ của xe máy và ô tô sẽ là những hàm số của biến thời gian.
a) Viết phương trình chuyển động của xe máy và ô tô (tức là công thức của hàm toạ độ theo thời gian).
b) Vẽ đồ thị hàm toạ độ của xe máy và ô tô trên cùng một hệ trục toạ độ.
c) Căn cứ vào đồ thị vẽ được, hãy xác định vị trí và thời điểm ô tô đuổi kịp xe máy.
d) Kiểm tra lại kết quả tìm được ở câu c) bằng cách giải các phương trình chuyển động của xe máy và ô tô.
Kiến thức cần nhớ
  • Chuyển động thẳng đều có phương trình toạ độ với là toạ độ ban đầu, là thời điểm xuất phát.
  • Hai vật gặp nhau khi hai hàm toạ độ nhận cùng một giá trị, tức hai đồ thị cắt nhau.
  • Thời điểm thật bằng mốc thời gian cộng với giá trị tìm được.
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…

🎯 Học tiếp

📚 Cùng chương: Chương VI. Hàm số, đồ thị và ứng dụng