Bài tập 12 trang 38 Toán 12 tập 1 – Chân trời sáng tạo: Cho hàm số y = 2x + 1/x – 1 a) Khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số

Đề bài/câu hỏi:

Cho hàm số \(y = \frac{{2x + 1}}{{x – 1}}\)

a) Khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số.

b) Gọi A là giao điểm của đồ thị hàm số với trục Oy, I là giao điểm của hai đường tiệm cận của đồ thị hàm số. Tìm điểm B đối xứng với A qua I. Chứng minh rằng điểm B cũng thuộc đồ thị hàm số này.

Hướng dẫn:

Bước 1. Tìm tập xác định của hàm số

Bước 2. Xét sự biến thiên của hàm số

− Tìm đạo hàm y’, xét dấu y’, xác định khoảng đơn điệu của hàm số.

− Tìm các tiệm cận của đồ thị hàm số

− Lập bảng biến thiên của hàm số.

Bước 3. Vẽ đồ thị của hàm số

− Xác định các giao điểm của đồ thị với các trục toạ độ

− Vẽ các đường tiệm cận của đồ thị hàm số (nếu có).

− Vẽ đồ thị hàm số.

b) A và B đối xứng qua I thì I là trung điểm AB. Áp dụng công thức tính tọa độ trung điểm để tìm tọa độ của B

Lời giải:

a) Tập xác định: \(D = \mathbb{R}\backslash \{ 1\} \)

• Chiều biến thiên:

\(y’ = \frac{{ – 3}}{{{{(x – 1)}^2}}} \le 0\forall x \in D\)nên hàm số nghịch biến trên D

• Tiệm cận:

\(\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } y = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \frac{{2x + 1}}{{x – 1}} = 21;\mathop {\lim }\limits_{x \to – \infty } y = \mathop {\lim }\limits_{x \to – \infty } \frac{{2x + 1}}{{x – 1}} = 2\) nên y = 2 là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số

\(\mathop {\lim }\limits_{x \to {1^ + }} y = \mathop {\lim }\limits_{x \to {1^ + }} \frac{{2x + 1}}{{x – 1}} = + \infty ;\mathop {\lim }\limits_{x \to {1^ – }} y = \mathop {\lim }\limits_{x \to {1^ – }} \frac{{2x + 1}}{{x – 1}} = – \infty \) nên x = 1 là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số

• Bảng biến thiên:

Khi x = 0 thì y = -1 nên (0; -1) là giao điểm của đồ thị với trục Oy

Ta có: \(y = 0 \Leftrightarrow \frac{{2x + 1}}{{x – 1}} = 0 \Leftrightarrow x = – \frac{1}{2}\)

Vậy đồ thị của hàm số giao với trục Ox tại điểm (\( – \frac{1}{2}\); 0)

b) Ta có A(0; -1) và I(1; 2)

B là điểm đối xứng với A qua I nên I là trung điểm AB => B(2;5)

Lại có: \(y(2) = \frac{{2.2 + 1}}{{2 – 1}} = 5\) nên B(2;5) cũng thuộc đồ thị hàm số