I. Nhắc lại và bổ sung khái niệm về hàm số và đồ thị hàm số
Khái niệm hàm số
+) Nếu đại lượng $y$ phụ thuộc vào đại lượng thay đổi $x$ sao cho với mỗi giá trị của $x$, ta luôn xác định được một và chỉ một giá trị tương ứng của $y$ thì $y$ gọi là hàm số của $x$ ($x$ gọi là biến số).
Ta viết : $y = f\left( x \right)$, $y = g\left( x \right)$, …
+) Giá trị của hàm số $f\left( x \right)$ tại điểm ${x_0}$ kí hiệu là $f\left( {{x_0}} \right)$.
+) Tập xác định $D$ của hàm số $f\left( x \right)$ là tập hợp các giá trị của $x$ sao cho $f\left( x \right)$ có nghĩa.
+) Khi $x$ thay đổi mà $y$ luôn nhận một giá trị không đổi thì hàm số $y = f\left( x \right)$ gọi là hàm hằng.
Đồ thị của hàm số
Đồ thị của hàm số $y = f\left( x \right)$ là tập hợp tất cả các điểm $M\left( {x;y} \right)$ trong mặt phẳng tọa độ $Oxy$ sao cho $x,{\rm{ }}y$ thỏa mãn hệ thức $y = f\left( x \right)$
Hàm số đồng biến, nghịch biến
Cho hàm số $y = f\left( x \right)$ xác định trên tập $D$. Khi đó :
- Hàm số đồng biến trên $D $ $\Leftrightarrow \forall {x_1},{x_2} \in D:{x_1} < {x_2} \Rightarrow f\left( {{x_1}} \right) < f\left( {{x_2}} \right)$
- Hàm số nghịch biến trên $D$ $ \Leftrightarrow \forall {x_1},{x_2} \in D:{x_1} < {x_2} \Rightarrow f\left( {{x_1}} \right) > f\left( {{x_2}} \right)$
II. Các dạng toán thường gặp
Dạng 1 : Tính giá trị của hàm số tại một điểm
Phương pháp:
Để tính giá trị ${y_0}$ của hàm số $y = f\left( x \right)$ tại điểm ${x_0}$ ta thay $x = {x_0}$ vào $f\left( x \right)$, ta được ${y_0} = f\left( {{x_0}} \right)$.
Dạng 2 : Biểu diễn tọa độ của một điểm và xác định điểm thuộc đồ thị hàm số
Phương pháp:
Điểm $M\left( {{x_0};{y_0}} \right)$ thuộc đồ thị hàm số $y = f\left( x \right)$ khi ${y_0} = f\left( {{x_0}} \right)$
Dạng 3 : Xét sự đồng biến và nghịch biến của hàm số
Phương pháp:
Bước 1: Tìm tập xác định $D$ của hàm số.
Bước 2: Giả sử ${x_1} < {x_2}$ và ${x_1},{x_2} \in D$. Xét hiệu $H = f\left( {{x_1}} \right) - f\left( {{x_2}} \right)$.
+ Nếu $H < 0$ với ${x_1},{x_2}$ bất kỳ thì hàm số đồng biến.
+ Nếu $H > 0$ với ${x_1},{x_2}$ bất kỳ thì hàm số nghịch biến.
Ví dụ: Xét sự đồng biến, nghịch biến của hàm số \(y=f(x)=3x+1\)
Cách giải:
Hàm số xác định với mọi \(x\in \mathbb R\)
Giả sử \({x_1} < {x_2}\) và \({x_1},{x_2} \in \mathbb R\)
Ta có:
\(f\left( {{x_1}} \right) = 3{x_1}+1\)
\(f\left( {{x_2}} \right) = 3{x_2}+1\)
Suy ra \(f(x_1)-f(x_2)=3x_1+1-(3x_2+1)\)\(=3(x_1-x_2)<0\) (vì \(x_{1} < x_{2} \) nên \(x_{1} - x_{2}<0)\)
Hay \(f(x_1)<f(x_2)\)
Vậy với \(x_{1} < x_{2}\) ta được \(f(x_1) < f(x_2)\) nên hàm số \(y =f(x)= 3x+1\) đồng biến trên \(\mathbb{R}\).
Dạng 4 : Bài toán liên quan đến đồ thị hàm số $y = ax\left( {a \ne 0} \right)$
Phương pháp:
+) Đồ thị hàm số dạng $y = ax{\rm{ }}\left( {a \ne 0} \right)$ là đường thẳng đi qua gốc tọa độ $O$ và điểm $E\left( {1;a} \right)$.
+) Cho hai điểm $A\left( {{x_A};{y_A}} \right)$ và $B\left( {{x_B};{y_B}} \right)$. Khi đó độ dài đoạn thẳng $AB$ được tính theo công thức:$AB = \sqrt {{{\left( {{x_B} - {x_A}} \right)}^2} + {{\left( {{y_B} - {y_A}} \right)}^2}} $.
