Bài tập Tìm giá trị lớn nhất – giá trị nhỏ nhất của hàm số lớp 11 (có lời giải)
Đề thi

Bài tập Tìm giá trị lớn nhất – giá trị nhỏ nhất của hàm số lớp 11 (có lời giải)

A
Admin
ToánLớp 1161 lượt thi
25 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Hàm số nào sau đây có tập giá trị là ℝ?

y = sin x;

y = tan2x;

y = cos2x;

y = – sin2x.

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B

Trong các đáp án chỉ có hàm số y = tan2x có tập giá trị là ℝ, các hàm số còn lại đều có tập giá trị là [– 1; 1].

2. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Tập giá trị của hàm số y = 2cosx là

T = [–2; 2];

T = [–1; 1];

T = ℝ;

T = (–1; 1).

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

∀x ∈ ℝ ta có: –1 ≤ cosx ≤ 1 ⇔ –2 ≤ 2cosx ≤ 2.

Vậy maxℝy=2đạt được khi cosx = 1 ⇔ x = k2π, k ∈ ℤ.

minℝy=−2 đạt được khi cosx = –1 ⇔ x = π + k2π, k ∈ ℤ.

Do đó, tập giá trị của hàm số y = 2cosx là T = [–2; 2].

3. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Xét bốn mệnh đề sau:

i) Trên ℝ, hàm số y = cosx có tập giá trị là [–1; 1].

ii) Trên 0;π2, hàm số y = cosx có tập giá trị là [0; 1].

iii) Trên 0;3π4, hàm số y = cosx có tập giá trị là 0;22.

iv) Trên 0;π2, hàm số y = cosx có tập giá trị là [0; 1).

Số phát biểu đúng là

1;

2;

3;

4.

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C

Xét bốn mệnh đề sau:  i) Trên ℝ, hàm số y = cosx có tập giá trị là [–1; 1]. (ảnh 1)

Quan sát đồ thị hàm số y = cos x, ta thấy các mệnh đề i), ii) và iv) đúng.

Trên 0;3π4, hàm số y = cosx có tập giá trị là −22;1. Vậy iii) sai.

Do đó, có 3 phát biểu đúng.

4. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Gọi M và m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số y=1+sinx−3. Khẳng định nào dưới đây là đúng?

M=3−2,m=−2;

M=3+2,m=3;

M=3+2,m=2;

M=2−3,m=−3.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

∀x ∈ ℝ ta có: –1 ≤ sinx ≤ 1 ⇔ 0 ≤ sinx + 1 ≤ 2 \( \Leftrightarrow 0 \le \sqrt {{\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{inx}} + 1} \le \sqrt 2 \)

\( \Leftrightarrow - 3 \le \sqrt {\sin x + 1} - 3 \le \sqrt 2 - 3\).

Suy ra: \(\mathop {\max }\limits_\mathbb{R} y = \sqrt 2 - 3\) đạt được khi sinx = 1 \( \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{2} + k2\pi ,k \in \mathbb{Z}\).

\(\mathop {\min }\limits_\mathbb{R} y = - 3\) đạt được khi sinx = –1 \[ \Leftrightarrow x = - \frac{\pi }{2} + k2\pi ,k \in \mathbb{Z}\].

Vậy \(M = \sqrt 2 - 3,m = - 3\).

5. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Tập giá trị T của hàm số y = 4cos22x + 3 là

T = [3; 7];

T = [0; 7];

T = ℝ;

T = [0; 3].

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

∀x ∈ ℝ ta có: 0 ≤ cos22x ≤ 1 ⇔ 0 ≤ 4cos22x ≤ 4 ⇔ 3 ≤ 4cos22x + 3 ≤ 7 ⇔ 3 ≤ y ≤ 7.

Suy ra: maxℝy=7 đạt được khi cos22x = 1 ⇔sin2x=0⇔x=kπ2,k∈ℤ.

minℝy=3 đạt được khi cos2x = 0 ⇔x=π4+kπ2,k∈ℤ.

Vậy tập giá trị của hàm số đã cho là T = [3; 7].

6. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Gọi M, m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số y = 2cosx + 3 trên 0;π3. Giá trị biểu thức M ∙ m bằng

–3;

5;

6;

20.

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: D

∀x∈0;π3 ta có: 12≤cosx≤1⇔ 1 ≤ 2cosx ≤ 2 ⇔ 4 ≤ 2cosx + 3 ≤ 5.

Suy ra: max0;π3y=5 đạt được khi cosx = 1 ⇔ x = 0.

min0;π3y=4 đạt được khi cosx=12⇔x=π3.

Vậy M = 5, m = 4, do đó, M ∙ m = 20.

7. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Xét bốn mệnh đề sau:

i) Trên ℝ, hàm số y = sinx có tập giá trị là [–1; 1].

ii) Trên 0;π2, hàm số y = sinx có tập giá trị là [–1; 1].

iii) Trên 0;π2, hàm số y =sinx có tập giá trị là [0; 1].

iv) Trên 0;π2, hàm số y = sinx có tập giá trị là (0; 1].

Số phát biểu đúng là

1;

2;

3;

4.

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B

Xét bốn mệnh đề sau:  i) Trên ℝ, hàm số y = sinx có tập giá trị là [–1; 1]. (ảnh 1)

Quan sát đồ thị hàm số y = sinx, ta thấy các mệnh đề i), iii) đúng.

Trên 0;π2, hàm số y = sinx có tập giá trị là (0; 1]. Vậy ii) Sai.

Trên 0;π2, hàm số y = sinx có tập giá trị là [0; 1). Vậy iv) sai.

Do đó, có 2 phát biểu đúng.

8. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Để tìm giá trị lớn nhất (GTLN) và giá trị nhỏ nhất (GTNN) của hàm số y = sinx + cosx, một học sinh giải theo các bước sau:

Bước 1: Tập xác định: D = ℝ.

Bước 2: \(\forall x \in \mathbb{R}\) ta có: \(\left\{ \begin{array}{l} - 1 \le {\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{inx}} \le 1\\ - 1 \le \cos x \le 1\end{array} \right. \Rightarrow - 2 \le \sin x + \cos x \le 2\).

Bước 3: Vậy GTLN của hàm số bằng 2, GTNN của hàm số bằng –2.

Bài giải của bạn đó đã đúng chưa? Và nếu sai thì sai bắt đầu từ bước nào?

Bài giải đúng;

Sai từ bước 1;

Sai từ bước 2;

Sai từ bước 3.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Bài giải sai từ bước 3 vì không tồn tại x ∈ ℝ thỏa mãn sinx + cosx = 2, sinx + cosx = –2 do các hệ \(\left\{ \begin{array}{l}\sin x = 1\\\cos x = 1\end{array} \right.\) và \(\left\{ \begin{array}{l}\sin x = - 1\\\cos x = - 1\end{array} \right.\) vô nghiệm.

Lời giải đúng:

Ta có: \(y = \sin x + \cos x = \sqrt 2 \sin \left( {x + \frac{\pi }{4}} \right)\).

∀x ∈ ℝ: \( - 1 \le \sin \left( {x + \frac{\pi }{4}} \right) \le 1 \Leftrightarrow - \sqrt 2 \le \sqrt 2 \sin \left( {x + \frac{\pi }{4}} \right) \le \sqrt 2 \).

Vậy \(\mathop {\max }\limits_\mathbb{R} y = \sqrt 2 \) đạt được khi \(\sin \left( {x + \frac{\pi }{4}} \right) = 1 \Leftrightarrow x + \frac{\pi }{4} = \frac{\pi }{2} + k2\pi \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{4} + k2\pi ,k \in \mathbb{Z}\).

\(\mathop {\min }\limits_\mathbb{R} y = - \sqrt 2 \)đạt được khi \(\sin \left( {x + \frac{\pi }{4}} \right) = - 1 \Leftrightarrow x + \frac{\pi }{4} = - \frac{\pi }{2} + k2\pi \Leftrightarrow x = - \frac{{3\pi }}{4} + k2\pi ,k \in \mathbb{Z}\)

9. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Hàm số y = (3 – 5sinx)2022 có giá trị lớn nhất là M và giá trị nhỏ nhất là m. Giá trị của M + m bằng

22022;

24044;

22022(1 + 24044);

26066.

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: D

∀x ∈ ℝ ta có: –1 ≤ sinx ≤ 1 ⇔ –5 ≤ –5sinx ≤ 5 ⇔ –2 ≤ 3 – 5sinx ≤ 8.

Suy ra: 0 ≤ (3 – 5sinx)2022 ≤ 82022.

Do đó: M = 82022, m = 0.

Vậy M + m = 82022 = (23)2022 = 26066.

10. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Hàm số y = 5 + 4sin2xcos2x có số giá trị nguyên là

3;

4;

5;

6.

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C

Ta có: y = 5 + 4sin2xcos2x = 5 + 2sin4x.

Mà ∀x ∈ ℝ: –1 ≤ sin4x ≤ 1 ⇔ –2 ≤ 2sin4x ≤ 2 ⇔ 3 ≤ 5 + 2sin4x ≤ 7.

Vậy 3 ≤ y ≤ 7, mà y ∈ ℤ, do đó y ∈ {3; 4; 5; 6; 7}.

Vậy y có 5 giá trị nguyên.

11. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của hàm số y = 3sin3x – 4 lần lượt là:

7; 1.

1; -4.

3; -4.

-1; -7.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Ta có -1 ≤ sin3x ≤ 1 ⇔ -3 ≤ 3sin3x ≤ 3 ⇔ -7 ≤ 3sin3x – 4 ≤ -1.

Suy ra giá trị lớn nhất của hàm số là -1 và giá tị nhỏ nhất là -7.

12. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Giá trị nhỏ nhất của hàm số y = -3\(\sin \left( {x + \frac{\pi }{6}} \right)\) + 2 là:

5.

2.

1.

-1.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Ta có: -1 ≤ \(\sin \left( {x + \frac{\pi }{6}} \right)\) ≤ 1 ⇔ -3 ≤ 3\(\sin \left( {x + \frac{\pi }{6}} \right)\) ≤ 3

⇔ -1 ≤ 3\(\sin \left( {x + \frac{\pi }{6}} \right)\) + 2 ≤ 5.

Vậy giá trị nhỏ nhất của hàm số là -1.

13. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Gọi M, m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số y = \(2\cos \left( {x + \frac{\pi }{3}} \right)\). Tính P = M – m.

P = \(2\sqrt 2 \).

P = 4.

P = \(\sqrt 2 \).

P = 2.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Vì -1 ≤ cos\(\left( {x + \frac{\pi }{3}} \right)\) ≤ 1 ⇔ -2 ≤ 2cos\(\left( {x + \frac{\pi }{3}} \right)\)≤ 2.

Vậy P = M – m = 2 - (-2) = 4.

14. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số \(y = - \cos \left( {2x + \frac{\pi }{3}} \right)\) trên \(\left[ {\frac{{ - 2\pi }}{3};\frac{\pi }{3}} \right]\) là:

1 và -1.

1 và \( - \frac{1}{2}\).

\(\frac{1}{2}\) và 1.

\(\frac{1}{2}\)và \( - \frac{1}{2}\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Với x ∈ \(\left[ {\frac{{ - 2\pi }}{3};\frac{\pi }{3}} \right]\) => 2x + \(\frac{\pi }{3}\) ∈ [-π; π] => -1 ≤ \(\cos \left( {2x + \frac{\pi }{3}} \right)\) ≤ 1 => - 1 ≤ y ≤ 1.

Với x = \(\frac{{ - 2\pi }}{3} \Rightarrow \cos \left( {2x + \frac{\pi }{3}} \right) = - 1 \Rightarrow y = 1\). Do đó, giá trị lớn nhất của hàm số là 1.

Với x = \(\frac{\pi }{3} \Rightarrow \cos \left( {2x + \frac{\pi }{3}} \right) = 1 \Rightarrow y = - 1\). Do đó, giá trị nhỏ nhất của hàm số là -1.

15. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Tổng giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số y = \(\frac{{2\cos x}}{{\cos x + 3}}\) bằng:

-6.

-1.

-3.

\( - \frac{1}{2}\)

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Ta có: y = \(\frac{{2\cos x}}{{\cos x + 3}}\) ⇔ y(cosx + 3) = 2cosx ⇔ ycosx – 2cosx = -3y

⇔ (y – 2)cosx = -3y ⇔ (2 – y)cox = 3y (*)

Trường hợp 1: y = 2. Khi đó (*) trở thành: 0 = 6 (vô lý).

Trường hợp 2: y 2. Khi đó (*) trở thành: \(\cos x = \frac{{3y}}{{2 - y}}\)

Để hàm số có giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất thì: -1 ≤ cosx ≤ 1 ⇔ \( - 1 \le \frac{{3y}}{{2 - y}} \le 1\)

⇔\(\left\{ \begin{array}{l}\frac{{3y}}{{2 - y}} \ge - 1\\\frac{{3y}}{{2 - y}} \le 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\frac{{3y}}{{2 - y}} + 1 \ge 0\\\frac{{3y}}{{2 - y}} - 1 \le 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\frac{{2 + 2y}}{{2 - y}} \ge 0\\\frac{{4y - 2}}{{2 - y}} \le 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\frac{{y + 1}}{{2 - y}} \ge 0\\\frac{{2y - 1}}{{2 - y}} \le 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} - 1 \le y < 2\\y \le \frac{1}{2};y > 2\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow - 1 \le y \le \frac{1}{2}\).

Do đó giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số lần lượt là: -1 và \(\frac{1}{2}\)

=> Tổng: - 1 + \(\frac{1}{2}\) = \( - \frac{1}{2}\).

16. Đúng sai
• 1 điểm

Cho hàm số f(x) = \(\sqrt {2 - \sin x} \) và g(x) = \(\sqrt 3 \sin x - \cos x + 2\). Xét tính đúng sai của các khẳng định sau:

a

Giá trị lớn nhất của hàm số f(x) bằng \(\sqrt 3 \).

ĐúngSai
b

Giá trị nhỏ nhất của hàm số f(x) bằng 1.

ĐúngSai
c

Giá trị lớn nhất của hàm số g(x) bằng 1.

ĐúngSai
d

Giá trị nhỏ nhất của hàm số g(x) bằng 0.

ĐúngSai
Xem đáp án

Đáp án: a) Đúng. b) Đúng c) Sai. d) Đúng.

+) Xét hàm số f(x) = \(\sqrt {2 - \sin x} \)

Ta có: - 1 ≤ sinx ≤ 1 => 1 ≥ -sinx ≥ -1 => 3 ≥ 2 – sinx ≥ 1 => \(\sqrt 3 \ge \sqrt {2 - \sin x} \ge 1\)

+) Xét hàm số g(x) = \(\sqrt 3 \sin x - \cos x + 2\)

Ta có: \(\sqrt 3 \sin x - \cos x + 2 = 2\left( {\frac{{\sqrt 3 }}{2}\sin x - \frac{1}{2}\cos x} \right) + 2 = 2\sin \left( {x - \frac{\pi }{6}} \right) + 2\).

Với mọi x ∈ ℝ, ta có:

\( - 1 \le \sin \left( {x - \frac{\pi }{6}} \right) \le 1 \Leftrightarrow - 2 \le 2sin\left( {x - \frac{\pi }{6}} \right) \le 2 \Leftrightarrow 0 \le 2sin\left( {x - \frac{\pi }{6}} \right) + 2 \le 4\)

a) Đúng. Giá trị lớn nhất của hàm số f(x) bằng \(\sqrt 3 \).

b) Đúng. Giá trị nhỏ nhất của hàm số f(x) bằng 1.

c) Sai. Giá trị lớn nhất của hàm số g(x) bằng 4.

d) Đúng. Giá trị nhỏ nhất của hàm số g(x) bằng 0.

17. Đúng sai
• 1 điểm

Cho hàm số y = 3 - \(\sin \left( {2x + \frac{\pi }{4}} \right)\). Xét tính đúng sai của các khẳng định sau:

a

Hàm số có tập xác định D = ℝ.

ĐúngSai
b

Giá trị nhỏ nhất của hàm số bằng 2.

ĐúngSai
c

Giá trị lớn nhất của hàm số bằng 4.

ĐúngSai
d

Tập giá trị của hàm số là T = [1; 4].

ĐúngSai
Xem đáp án

Đáp án: a) Đúng. b) Đúng. c) Đúng. d) Sai.

a) Đúng. Hàm số có tập xác định D = ℝ.

b) Đúng. Ta có: -1 ≤ \(\sin \left( {2x + \frac{\pi }{4}} \right)\) ≤ 1 ⇔ 1 ≥ -\(\sin \left( {2x + \frac{\pi }{4}} \right)\)≥ -1

⇔ 4 ≥ 3 - \(\sin \left( {2x + \frac{\pi }{4}} \right)\) ≥ 2 ⇔ 4 ≥ y ≥ 2.

Vậy giá trị nhỏ nhất của hàm số bằng 2.

c) Đúng. Giá trị lớn nhất của hàm số bằng 4.

d) Sai. Tập giá trị của hàm số là T = [2; 4].

18. Đúng sai
• 1 điểm

Cho hàm số y = \(2\sin \left( {\frac{{5\pi }}{6} - \frac{{\pi x}}{6}} \right) + 11\). Xét tính đúng sai của các khẳng định sau:

a

Tập xác định của hàm số trên là ℝ.

ĐúngSai
b

Hàm số tuần hoàn với chu kì T = 12π.

ĐúngSai
c

Hàm số là hàm số lẻ.

ĐúngSai
d

Giá trị lớn nhất của hàm số bằng 13.

ĐúngSai
Xem đáp án

Đáp án: a) Đúng. b) Sai. c) Sai. d) Đúng.

a) Đúng. Hàm số có tập xác định là D = ℝ.

b) Sai. Hàm số tuần hoàn với chu kì T = \(\frac{{2\pi }}{{\frac{\pi }{6}}} = 12\).

Vậy hàm số tuần hoàn với chu kì T = 12.

c) Sai. Ta có: \[y = 2\sin \left( {\frac{{5\pi }}{6} - \frac{{\pi x}}{6}} \right) + 11\]

\[ = 2\sin \left( {\frac{\pi }{2} + \frac{\pi }{3} - \frac{{\pi x}}{6}} \right) + 11 = 2\sin \left( {\frac{\pi }{2} - \left( {\frac{{\pi x}}{6} - \frac{\pi }{3}} \right)} \right) + 11 = 2\cos \left( {\frac{{\pi x}}{6} - \frac{\pi }{3}} \right) + 11\]

Với mọi x ∈ D thì -x ∈ D.

Ta có: y(x) = \(2\cos \left( {\frac{{\pi x}}{6} - \frac{\pi }{3}} \right) + 11\) và

y(-x) = \(2\cos \left( { - \frac{{\pi x}}{6} - \frac{\pi }{3}} \right) + 11 = 2\cos \left( {\frac{{\pi x}}{6} + \frac{\pi }{3}} \right) + 11\)

Vậy y(x) y(-x) nên hàm số không là hàm chẵn, không là hàm lẻ.

d) Đúng. Ta có: -2 ≤ \(2\cos \left( {\frac{{\pi x}}{6}} \right)\) ≤ 2 ⇔ 9 ≤ \(2\cos \left( {\frac{{\pi x}}{6}} \right) + 11\) ≤ 13 ⇔ 9 ≤ y ≤ 13.

Vậy hàm số có giá trị lớn nhất bằng 13.

19. Đúng sai
• 1 điểm

Cho hàm số y = 2cos2x - \(2\sqrt 3 \)sinxcosx + 1. Xét tính đúng sai của các khẳng định sau:

a

Tập xác định của hàm số là: D = ℝ.

ĐúngSai
b

Giá trị lớn nhất của hàm số bằng 0.

ĐúngSai
c

Giá trị nhỏ nhất của hàm số bằng -4.

ĐúngSai
d

Biết M, m lần lượt là giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số. Khi đó, M + m = 4.

ĐúngSai
Xem đáp án

Đáp án: a) Đúng. b) Sai. c) Sai. d) Đúng.

a) Đúng. Tập xác định của hàm số là: D = ℝ.

b) Sai. Ta có: y = 2cos2x - \(2\sqrt 3 \)sinxcosx + 1 = 2cos2x – 1 - \(\sqrt 3 \)sin2x + 2

= cos2x - \(\sqrt 3 \)sin2x + 2 = \(2\left( {\frac{1}{2}\cos 2x - \frac{{\sqrt 3 }}{2}\sin 2x} \right) + 2 = 2\cos \left( {2x + \frac{\pi }{3}} \right) + 2\).

Vì -1 ≤ \(\cos \left( {2x + \frac{\pi }{3}} \right)\) ≤ 1 => -2 ≤ 2\(\cos \left( {2x + \frac{\pi }{3}} \right)\) ≤ 2 => 0 ≤ 2\(\cos \left( {2x + \frac{\pi }{3}} \right)\)+ 2 ≤ 4

⇔ 0 ≤ y ≤ 4.

Vậy giá trị lớn nhất của hàm số là 4.

c) Sai. Giá trị nhỏ nhất của hàm số là 0.

d) Đúng. Ta có: M + m = 0 + 4 = 4.

20. Đúng sai
• 1 điểm

Cho hàm số y = sin4x + cos4x – sin2xcos2x. Xét tính đúng sai của các khẳng định sau:

a

Hàm số y biến đổi tương đương ta được: \(1 - \frac{3}{2}{\sin ^2}2x\).

ĐúngSai
b

Tập xác định của hàm số là D = ℝ.

ĐúngSai
c

Giá trị nhỏ nhất của hàm số là 0,5.

ĐúngSai
d

Hàm số trên tuần hoàn với chu kì 2π.

ĐúngSai
Xem đáp án

Đáp án: a) Sai. b) Đúng. c) Sai. d) Sai.

a) Sai. Ta có: y = sin4x + cos4x – sin2xcos2x = (sin2x + cos2x)2 - 3 sin2xcos2x

= 1 – 3(sinxcosx)2 = 1 - \(\frac{3}{4}\)sin22x.

b) Đúng. Tập xác định của hàm số là D = ℝ.

c) Sai. Ta có: 0 ≤ sin22x ≤ 1 ⇔ \( - \frac{3}{4} \le - \frac{3}{4}{\sin ^2}2x \le 0 \Leftrightarrow \frac{1}{4} \le 1 - \frac{3}{4}{\sin ^2}2x \le 1\).

Vậy giá trị nhỏ nhất của hàm số bằng \(\frac{1}{4} = 0,25\).

d) Sai. Ta có: y = 1 - \(\frac{3}{4}\)sin22x = 1 - \(\frac{3}{4} \cdot \frac{{1 - \cos 4x}}{2} = \frac{5}{8} + \frac{3}{8}\cos 4x\).

Vậy hàm số trên tuần hoàn với chu kì T = \(\frac{{2\pi }}{4} = \frac{\pi }{2}\).

21. Tự luận
• 1 điểm

Với giá trị nào của m thì hàm số y = sin3x – cos3x + m có giá trị lớn nhất bằng \(\sqrt 2 \).

Xem đáp án

Đáp án: 0.

Ta có: y = sin3x – cos3x + m

= \(\sqrt 2 \left( {\frac{1}{{\sqrt 2 }}\sin 3x - \frac{1}{{\sqrt 2 }}\cos 3x} \right) + m = \sqrt 2 \sin \left( {3x - \frac{\pi }{4}} \right) + m \le \sqrt 2 + m\)

Do đó giá trị lớn nhất của hàm số bằng \(\sqrt 2 \) khi \(\sqrt 2 + m = \sqrt 2 \Leftrightarrow m = 0\).

22. Tự luận
• 1 điểm

Biết giá trị nhỏ nhất của hàm số y = sin4x + cos4x + sinxcosx bằng \(\frac{a}{b}\) với a, b ∈ ℕ, \(\frac{a}{b}\) là phần số tối giản. Tổng a + b bằng bao nhiêu?

Xem đáp án

Đáp án: 17.

Ta có: y = sin4x + cos4x + sinxcosx = (sin2x + cos2x)2 – 2(sinxcosx)2 + sinxcosx

= \(1 - 2 \cdot \frac{1}{4}{\sin ^2}2x + \frac{1}{2}\sin 2x = - \frac{1}{2}{\sin ^2}2x + \frac{1}{2}\sin 2x + 1\).

Đặt sin2x = t, hàm số trở thành \( - \frac{1}{2}{t^2} + \frac{1}{2}t + 1,t \in \left[ { - 1;1} \right]\).

Đồ thị hàm số \( - \frac{1}{2}{t^2} + \frac{1}{2}t + 1\) có dạng parabol bề lõm quay xuống nên hàm số đạt giá trị nhỏ nhất tại t = \(\frac{1}{2}\). Ta có: y\(\left( {\frac{1}{2}} \right) = \frac{9}{8}\).

Vậy giá trị lớn nhất của hàm số bằng \(\frac{9}{8}\). Do đó, a = 9, b = 8 => a + b = 9 + 8 = 17.

23. Tự luận
• 1 điểm

Tính tổng giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số \(y = \frac{{2\sin x + 3\cos x + 1}}{{\sin x - \cos x + 2}}\).

Xem đáp án

Đáp án: 3.

Ta có: \(y = \frac{{2\sin x + 3\cos x + 1}}{{\sin x - \cos x + 2}}\) ⇔ (y – 2)sinx – (y + 3)cosx = 1 – 2y.

Điều kiện để tồn tại cặp số (x; y) là (y – 2)2 + (y + 3)2 ≥ (1 – 2y)2.

⇔ -2y2 + 6y + 12 ≥ 0 ⇔ \(\frac{{3 - \sqrt {33} }}{2} \le y \le \frac{{3 + \sqrt {33} }}{2}\).

Tổng giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số là \(\frac{{3 - \sqrt {33} }}{2} + \frac{{3 + \sqrt {33} }}{2} = 3\).

24. Tự luận
• 1 điểm

Gọi M, m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số y = 2cosx + 3 trên \(\left[ {0;\frac{\pi }{6}} \right]\). Biết M + m = a + b\(\sqrt 3 \), (a; b ∈ ℕ). Tính a + b?

Xem đáp án

Đáp án: 9.

Ta có: \(\frac{{\sqrt 3 }}{2} \le \cos x \le 1 \Leftrightarrow \sqrt 3 \le 2\cos x \le 2 \Leftrightarrow \sqrt 3 + 3 \le 2\cos x + 3 \le 5\)

Suy ra \(\mathop {\max y}\limits_{\left[ {0;\frac{\pi }{6}} \right]} = 5\) đạt được khi cosx = 1 ⇔ x = 0 ∈ \(\left[ {0;\frac{\pi }{6}} \right]\).

\(\mathop {\min y}\limits_{\left[ {0;\frac{\pi }{6}} \right]} = \sqrt 3 + 3\) đạt được khi cosx = \(\frac{{\sqrt 3 }}{2} \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{6} \in \left[ {0;\frac{\pi }{6}} \right]\).

Vậy m = \(\sqrt 3 + 3\); M = 5 => M + m = 5 + \(\sqrt 3 + 3\)= 8 + \(\sqrt 3 \).

Do đó, a = 8, b = 1 => a + b = 8 + 1 = 9.

25. Tự luận
• 1 điểm

Tìm m để giá trị lớn nhất của hàm số y = 3sinx + 4cosx + m bằng 10.

Xem đáp án

Đáp án: 5.

Gọi y0 thuộc tập giá trị Y của hàm số.

Khi đó phương trình 3sinx + 4cosx + m = y0 có nghiệm

⇔ phương trình 3sinx + 4cosx = y0 – m có nghiệm ⇔ 32 + 42 ≥ (y0 – m)2

⇔ -5 ≤ y0 – m ≤ 5 ⇔ -5 + m ≤ y0 ≤ 5 + m.

Ta có, tập giá trị của hàm số: Y = [-5 + m; 5 + m] nên max y = 5 + m ⇔ 10 = 5 + m ⇔ m = 5.