Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để hàm số \(y = - {x^3} + 3{x^2} + 3\left( {{m^2} - 1} \right)x - 3{m^2} - 1\) có cực đại, cực tiểu và các điểm cực trị của đồ thị hàm số cách đều gốc tọa độ O.
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Đạo hàm y’ = - 3x2+ 6x+ 3(m2-1) = - 3(x2- 2x - m2+1).
Đặt g( x) = x2 - 2x - m2+1 là tam thức bậc hai có
+ Do đó hàm số đã cho có cực đại cực tiểu khi và chỉ khi y’ =0 có hai nghiệm phân biệt hay g(x) =0 có hai nghiệm phân biệt
\( \Leftrightarrow \Delta ' > 0 \Leftrightarrow m \ne 0\) (1)
+ Khi đó y’ có các nghiệm là: 1 ± m
Tọa độ các điểm cực trị của đồ thị hàm số là A( 1-m ; -2-2m3) và B( 1+m ; -2+ 2m3).
Ta có:
Để A và B cách đều gốc tọa độ khi và chỉ khi OA = OB hay OA2 = OB2
\(\begin{array}{l}
{\left( {1 - m} \right)^2} + 4{\left( {1 + {m^3}} \right)^2} = {\left( {1 + m} \right)^2} + 4{\left( {1 - {m^3}} \right)^2}\\
\Leftrightarrow - 4m + 16{m^3} = 0\\
\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
m = 0\\
m = \pm \frac{1}{2}
\end{array} \right.
\end{array}\)
Đối chiếu với điều kiện (1), ta thấy chỉ thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Vậy không có giá trị nguyên nào của m thỏa mãn yêu cầu bài toán.