Sách giáo khoa Toán 12 Tập một

Giải Bài 1.12 trang 20 SGK Toán 12

Bài 2. Giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số   Đã kiểm chéo

Đề bài

Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của các hàm số sau:
a) $y = 2x^3 - 6x + 3$ trên đoạn $[-1; 2]$;
b) $y = x^4 - 3x^2 + 2$ trên đoạn $[0; 3]$;
c) $y = x - \sin 2x$ trên đoạn $[0; \pi]$;
d) $y = (x^2 - x)e^x$ trên đoạn $[0; 1]$.

Lời giải

## a) $y = 2x^3 - 6x + 3$ trên đoạn $[-1;2]$

Hàm số xác định và liên tục trên $[-1;2]$.

Ta có $y' = 6x^2 - 6$.

$y' = 0 \Leftrightarrow x^2 = 1 \Leftrightarrow x = -1$ hoặc $x = 1$ (đều thuộc $[-1;2]$).

Tính giá trị:
- $y(-1) = 2(-1)^3 - 6(-1) + 3 = -2 + 6 + 3 = 7$
- $y(1) = 2 - 6 + 3 = -1$
- $y(2) = 2\cdot 8 - 12 + 3 = 7$

Vậy $\max\limits_{[-1;2]} y = 7$ (tại $x = -1$ và $x = 2$); $\min\limits_{[-1;2]} y = -1$ (tại $x = 1$).

## b) $y = x^4 - 3x^2 + 2$ trên đoạn $[0;3]$

Hàm số liên tục trên $[0;3]$.

Ta có $y' = 4x^3 - 6x = 2x(2x^2 - 3)$.

$y' = 0 \Leftrightarrow x = 0$ hoặc $x^2 = \dfrac{3}{2}$, tức $x = \dfrac{\sqrt 6}{2}$ (lấy nghiệm thuộc $[0;3]$).

Tính giá trị:
- $y(0) = 2$
- $y\left(\dfrac{\sqrt 6}{2}\right)$: với $x^2 = \dfrac{3}{2}$ thì $y = \left(\dfrac{3}{2}\right)^2 - 3\cdot\dfrac{3}{2} + 2 = \dfrac{9}{4} - \dfrac{9}{2} + 2 = -\dfrac{1}{4}$
- $y(3) = 81 - 27 + 2 = 56$

Vậy $\max\limits_{[0;3]} y = 56$ (tại $x = 3$); $\min\limits_{[0;3]} y = -\dfrac{1}{4}$ (tại $x = \dfrac{\sqrt 6}{2}$).

## c) $y = x - \sin 2x$ trên đoạn $[0;\pi]$

Hàm số liên tục trên $[0;\pi]$.

Ta có $y' = 1 - 2\cos 2x$.

$y' = 0 \Leftrightarrow \cos 2x = \dfrac{1}{2}$. Với $2x \in [0; 2\pi]$ ta được $2x = \dfrac{\pi}{3}$ hoặc $2x = \dfrac{5\pi}{3}$, tức $x = \dfrac{\pi}{6}$ hoặc $x = \dfrac{5\pi}{6}$ (đều thuộc $[0;\pi]$).

Tính giá trị:
- $y(0) = 0$
- $y\left(\dfrac{\pi}{6}\right) = \dfrac{\pi}{6} - \sin\dfrac{\pi}{3} = \dfrac{\pi}{6} - \dfrac{\sqrt 3}{2} \approx -0{,}34$
- $y\left(\dfrac{5\pi}{6}\right) = \dfrac{5\pi}{6} - \sin\dfrac{5\pi}{3} = \dfrac{5\pi}{6} + \dfrac{\sqrt 3}{2} \approx 3{,}48$
- $y(\pi) = \pi - \sin 2\pi = \pi \approx 3{,}14$

So sánh các giá trị:

$\max\limits_{[0;\pi]} y = \dfrac{5\pi}{6} + \dfrac{\sqrt 3}{2}$ (tại $x = \dfrac{5\pi}{6}$); $\min\limits_{[0;\pi]} y = \dfrac{\pi}{6} - \dfrac{\sqrt 3}{2}$ (tại $x = \dfrac{\pi}{6}$).

## d) $y = (x^2 - x)e^x$ trên đoạn $[0;1]$

Hàm số liên tục trên $[0;1]$.

Ta có $y' = (2x - 1)e^x + (x^2 - x)e^x = e^x\left(x^2 + x - 1\right)$.

Vì $e^x > 0$ nên $y' = 0 \Leftrightarrow x^2 + x - 1 = 0 \Leftrightarrow x = \dfrac{-1 + \sqrt 5}{2}$ (nhận, thuộc $[0;1]$) hoặc $x = \dfrac{-1 - \sqrt 5}{2}$ (loại).

Tính giá trị:
- $y(0) = 0$
- $y(1) = (1 - 1)e = 0$
- $y\left(\dfrac{\sqrt 5 - 1}{2}\right)$: đặt $x = \dfrac{\sqrt 5 - 1}{2}$, do $x^2 = 1 - x$ nên $x^2 - x = 1 - 2x = 2 - \sqrt 5$. Suy ra $y = (2 - \sqrt 5)\,e^{\frac{\sqrt 5 - 1}{2}} \approx -0{,}44$

Vậy $\max\limits_{[0;1]} y = 0$ (tại $x = 0$ và $x = 1$); $\min\limits_{[0;1]} y = (2 - \sqrt 5)\,e^{\frac{\sqrt 5 - 1}{2}} \approx -0{,}44$ (tại $x = \dfrac{\sqrt 5 - 1}{2}$).

Đáp số

GTLN = 7 (tại x = -1 và x = 2); GTNN = -1 (tại x = 1)GTLN = 56 (tại x = 3); GTNN = -0,25 (tại x = √6/2)GTLN = 5π/6 + √3/2 ≈ 3,48 (tại x = 5π/6); GTNN = π/6 - √3/2 ≈ -0,34 (tại x = π/6)GTLN = 0 (tại x = 0 và x = 1); GTNN = (2 - √5)·e^((√5-1)/2) ≈ -0,44 (tại x = (√5-1)/2)

Lời giải do Thư viện nhà trường biên soạn, giải và kiểm chéo độc lập theo SGK 2026-2027.