Cho hàm số \(f(x)\). Hàm số \(y=f'(x)\) có đồ thị như hình sau.
Hàm số \(g(x)=3 f(1-2 x)+8 x^{3}-21 x^{2}+6 x\) đồng biến trên khoảng nào dưới đây?
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có \(g^{\prime}(x)=-6 f^{\prime}(1-2 x)+24 x^{2}-42 x+6\)
\(g^{\prime}(x)<0 \Leftrightarrow f^{\prime}(1-2 x)<4 x^{2}-7 x+1(*)\)
Đặt \(1-2 x=t \Leftrightarrow x=\frac{1-t}{2}\)
Ta có (*) trở thành \(f^{\prime}(t)<4 \cdot\left(\frac{1-t}{2}\right)^{2}-7 \cdot \frac{1-t}{2}+1 \Leftrightarrow f^{\prime}(t)<t^{2}+\frac{3}{2} t-\frac{3}{2}\)
Ta vẽ parapol \((P): y=x^{2}+\frac{3}{2} x-\frac{3}{2}\) trên cùng hệ trục Oxy với đồ thị \(y=f^{\prime}(x)\) như hình vẽ sau, ta thấy (P) có đỉnh \(I\left(-\frac{3}{4} ;-\frac{33}{16}\right)\) và đi qua các điểm \((-3 ; 3),(-1 ;-2),(1 ; 1)\)
Từ đồ thị hàm số ta thấy trên khoảng (- 3;1) ta có \(f^{\prime}(t)<t^{2}+\frac{3}{2} t-\frac{3}{2} \Leftrightarrow-3<t<-1\)
\(\Leftrightarrow-3<1-2 x<-1 \Leftrightarrow 1<x<2\)
Vậy hàm số g(x) nghịch biến trên khoảng (1;2).