Môn Toán - Lớp 12
40 bài tập trắc nghiệm sự đồng biến nghịch biến của hàm số mức độ vận dụng, vận dụng cao
Câu hỏi:
Có bao nhiêu giá trị nguyên âm của tham số m để hàm số \(y=\frac{1}{3}{{\left( x+1 \right)}^{3}}+mx-\frac{27}{5{{\left( x+1 \right)}^{5}}}\) đồng biến trên \(\left( 0;+\infty \right)\)?
Phương pháp giải:
Tính y’, giải phương trình \(y'\ge 0\,\,\forall x\in \left( 0;+\infty \right)\)
Lời giải chi tiết:
TXĐ : \(x\ne -1\)
Ta có: \(y'={{\left( x+1 \right)}^{2}}+m-\frac{27}{5}.\left( -5 \right){{\left( x+1 \right)}^{-6}}={{\left( x+1 \right)}^{2}}+m+\frac{27}{{{\left( x+1 \right)}^{6}}}\)
Áp dụng BĐT Cô-si ta có :
\(\begin{align} {{\left( x+1 \right)}^{2}}+\frac{27}{{{\left( x+1 \right)}^{6}}}=\frac{1}{3}{{\left( x+1 \right)}^{2}}+\frac{1}{3}{{\left( x+1 \right)}^{2}}+\frac{1}{3}{{\left( x+1 \right)}^{2}}+\frac{27}{{{\left( x+1 \right)}^{6}}} \\ \,\ge 4\sqrt[4]{{{\left( \frac{1}{3}{{\left( x+1 \right)}^{2}} \right)}^{3}}.\frac{27}{{{\left( x+1 \right)}^{6}}}}=4 \\ \Rightarrow y'\ge 4+m \\ \end{align}\)
Để đồ thị hàm số đồng biến trên \(\left( 0;+\infty \right)\Rightarrow y'\ge 0\,\,\forall x\in \left( 0;+\infty \right)\Rightarrow 4+m\ge 0\,\,\forall x\in \left( 0;+\infty \right)\Leftrightarrow m\ge -4\)
m là số nguyên âm \(\Rightarrow m\in \left\{ -1;-2;-3;-4 \right\}\)
Chọn C.