Sách giáo khoa Toán 12 Tập một

Giải Câu hỏi trang 27 SGK Toán 12

Bài 4. Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số   Đã kiểm

Đề bài

Một đơn vị sản xuất hàng tiêu dùng ước tính chi phí để sản xuất $x$ đơn vị sản phẩm là $C(x) = 2x + 45$ (triệu đồng). Khi đó, chi phí trung bình cho mỗi đơn vị sản phẩm là $y = f(x) = \dfrac{C(x)}{x}$. Hãy giải thích tại sao chi phí trung bình giảm theo $x$ nhưng luôn lớn hơn 2 triệu đồng/sản phẩm. Điều này thể hiện trên đồ thị của hàm số $y = f(x)$ trong Hình 1.27 như thế nào?

Bài có hình vẽ / bảng trong sách — xem ở trang 27 · mở sách.
Mô tả hình bằng lời

Hình 1.27: Đồ thị hàm số $y = f(x) = \dfrac{C(x)}{x}$ trong hệ trục toạ độ $Oxy$. Đồ thị là một nhánh cong đi xuống ở góc phần tư thứ nhất, giảm nhanh khi $x$ nhỏ rồi tiến dần về đường thẳng nằm ngang $y = 2$ (tiệm cận ngang, được vẽ bằng nét kẻ ngang qua điểm $2$ trên trục tung) khi $x$ tăng; đồ thị luôn nằm phía trên đường $y = 2$.

Lời giải

Chi phí trung bình: $y=f(x)=\dfrac{C(x)}{x}=\dfrac{2x+45}{x}=2+\dfrac{45}{x}$, với $x>0$.

a) Chi phí trung bình giảm theo $x$.
Ta có $f'(x)=-\dfrac{45}{x^2}$. Vì $x^2>0$ với mọi $x>0$ nên $f'(x)<0$ với mọi $x>0$. Do đó $f(x)$ nghịch biến trên $(0;+\infty)$, tức chi phí trung bình giảm khi $x$ tăng. (Ý nghĩa: chi phí cố định 45 triệu được chia cho càng nhiều sản phẩm nên trung bình càng nhỏ.)

b) Chi phí trung bình luôn lớn hơn 2 triệu đồng/sản phẩm.
Với mọi $x>0$ thì $\dfrac{45}{x}>0$, nên $f(x)=2+\dfrac{45}{x}>2$. Hơn nữa $\lim\limits_{x\to+\infty}f(x)=2+\lim\limits_{x\to+\infty}\dfrac{45}{x}=2$, nên $f(x)$ tiến dần về 2 nhưng không bao giờ bằng 2.

c) Thể hiện trên đồ thị (Hình 1.27).
- Vì $f$ nghịch biến nên đồ thị là đường cong đi xuống trong góc phần tư thứ nhất, giảm nhanh khi $x$ nhỏ và giảm chậm dần khi $x$ lớn.
- Vì $f(x)>2$ nên đồ thị luôn nằm phía trên đường thẳng $y=2$.
- Vì $\lim\limits_{x\to+\infty}f(x)=2$ nên $y=2$ là tiệm cận ngang: khi $x$ tăng, đồ thị áp sát dần đường $y=2$ mà không cắt nó. Đây đúng là nhánh cong đi xuống, luôn ở trên nét kẻ ngang $y=2$ như Hình 1.27.

Đáp số

a) $y'=-\dfrac{45}{x^2}<0$ với mọi $x>0$ nên $f$ nghịch biến, chi phí trung bình giảm theo $x$b) $f(x)=2+\dfrac{45}{x}>2$ với mọi $x>0$; $\lim_{x\to+\infty}f(x)=2$c) Đồ thị là đường cong giảm, luôn nằm trên và tiến sát tiệm cận ngang $y=2$

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