Question: Câu 5: Đường cong trong hình bên là đồ thị của một hàm số trong bốn hàm số được liệt kê ở bốn phương án A, B, C, D dưới đây.
Hỏi hàm số đó là hàm số nào?
A. $y = x^3 - 3x + 1$
B. $y = -x^3 + 3x + 1$
C. $y = x^4 - x^2 + 1$
D. $y = -x^2 + x - 1$
1. **Nêu bài toán:**
Chúng ta có một đồ thị đường cong và cần xác định hàm số tương ứng trong bốn phương án đã cho.
2. **Phân tích các hàm số:**
- Hàm số bậc ba có dạng tổng quát $y = ax^3 + bx^2 + cx + d$ có thể có một điểm cực đại và một điểm cực tiểu.
- Hàm số bậc bốn có thể có nhiều điểm cực trị hơn, nhưng dạng $y = x^4 - x^2 + 1$ thường có đồ thị hình chữ W hoặc dạng bậc bốn điển hình.
- Hàm số bậc hai là parabol, chỉ có một cực trị.
3. **Xét từng phương án:**
- A. $y = x^3 - 3x + 1$
- Đạo hàm: $y' = 3x^2 - 3 = 3(x^2 - 1)$
- Các điểm cực trị: $x = \\pm 1$
- Tại $x = -1$, $y' = 0$ và $y'' = 6x = -6 < 0$ nên đây là cực đại.
- Tại $x = 1$, $y' = 0$ và $y'' = 6 > 0$ nên đây là cực tiểu.
- Đồ thị có một cực đại bên trái trục tung và một cực tiểu bên phải trục tung, phù hợp với mô tả.
- B. $y = -x^3 + 3x + 1$
- Đạo hàm: $y' = -3x^2 + 3 = -3(x^2 - 1)$
- Các điểm cực trị: $x = \\pm 1$
- Tại $x = -1$, $y'' = -6x = 6 > 0$ nên cực tiểu.
- Tại $x = 1$, $y'' = -6 < 0$ nên cực đại.
- Đồ thị có cực tiểu bên trái và cực đại bên phải, ngược với mô tả.
- C. $y = x^4 - x^2 + 1$
- Đạo hàm: $y' = 4x^3 - 2x = 2x(2x^2 - 1)$
- Có ba điểm cực trị, không phù hợp với đồ thị chỉ có một cực đại và một cực tiểu.
- D. $y = -x^2 + x - 1$
- Hàm bậc hai, chỉ có một cực trị, không phù hợp với đồ thị có hai cực trị.
4. **Kết luận:**
Hàm số phù hợp với đồ thị mô tả là phương án A: $y = x^3 - 3x + 1$.
**Đáp án cuối cùng:** $y = x^3 - 3x + 1$