Hoạt động 2 trang 16 Toán 12 T

Hoạt động 2 trang 16 Toán 12 Tập 1: Cho hàm số $f\left(x\right) = x + \frac{1}{x -1}$ với x > 1

a) Tính $\underset{x\to 1^{+}}{\lim }f\left(x\right),\underset{x\to +\infty }{\lim }f\left(x\right)$.

b) Lập bảng biến thiên của hàm số f(x) trên khoảng (1; + ∞).

c) Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất (nếu có) của hàm số f(x) trên khoảng (1; +∞).

Lời giải:

Ta có f(x) =x + $\frac{1}{x - 1} = \frac{x^2 - x +1}{x - 1}$

a) Ta có $\underset{x\to 1^{+}}{\lim }$($x^2 -x + 1)$ = 1 >0,$\underset{x\to 1^{+}}{\lim }$(x - 1) =0 , x – 1 > 0 khi x → 1⁺.

Do đó,$\underset{x\to 1^{+}}{\lim }$f(x) = +$\infty$ .

Ta có $\underset{x\to +\infty }{\lim }$f(x)= $\underset{x\to +\infty }{\lim }$$\frac{x^2-x +1}{x - 1}$= $\underset{x\to +\infty }{\lim }$$\left(x.\frac{1 - {\displaystyle \frac{1}{x}} + {\displaystyle \frac{1}{x^2}}}{1 - {\displaystyle \frac{1}{x}}}\right)$ = $+ \infty$.

b) Ta có f'(x) = 1 - $\frac{1}{{(x -1)}^2}$ với x > 1.

          f'(x) = 0 ⇔ (x – 1)² = 1 ⇔ x = 2 (t/m) hoặc x = 0 (loại).

Bảng biến thiên của hàm số f(x) trên khoảng (1; + ∞) như sau:

c) Từ bảng biến thiên ta suy ra hàm số f(x) có giá trị nhỏ nhất trên khoảng (1; + ∞) là 3 tại x = 2 và hàm số này không có giá trị lớn nhất trên khoảng (1; + ∞).