Có tất cả bao nhiêu giá trị nguyên của m để giá trị lớn nhất của hàm số \(y = \left| {{x^3} - {x^2} + \left( {{m^2} + 1} \right)x - 4m - 7} \right|\) trên đoạn [0; 2], m không vượt quá 15 ?
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Xét hàm số f( x) = x3- x2+ (m2+ 1)x - 4m - 7 trên đoạn [ 0; 2]
Ta có f’(x) = 3x2- 2x+ m2+ 1 = 3( x-1/3) 2+ m2+ 2/3 > 0
+ Suy ra hàm số f(x) đồng biến trên
\(\left[ {0;2} \right] \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{\mathop {min}\limits_{\left[ {0;2} \right]} \;f\left( x \right) = f\left( 0 \right) = - 4m - 7}\\
{\mathop {max}\limits_{\left[ {0;2} \right]} \;f\left( x \right) = f\left( 2 \right) = 2{m^2} - 4m - 1}
\end{array}} \right.\)
+ Khi đó
\(\begin{array}{l}
\mathop {max}\limits_{\left[ {0;2} \right]} \;y = \mathop {max}\limits_{\left[ {0;2} \right]} \;f\left( x \right) = max\left\{ {\left| { - 4m - 7} \right|;\left| {2{m^2} - 4m - 1} \right|} \right\} \le 15\\
\Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{\left| { - 4m - 7} \right| \le 15}\\
{\left| {2{m^2} - 4m - 1} \right| \le 15}
\end{array} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{ - \frac{{11}}{2} \le m \le 2}\\
{2{m^2} - 4m - 16 \le 0}
\end{array}} \right.} \right.\\
\Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{ - \frac{{11}}{2} \le m \le 2}\\
{ - 2 \le m \le 4}
\end{array}} \right. \Leftrightarrow - 2 \le m \le 2\mathop \to \limits^{m \in Z} m \in \left\{ { \pm 2; \pm 1;0} \right\}
\end{array}\)
Vậy có 5 giá trị thoả mãn.