Cho hàm số \(f\left( x \right)\) có đạo hàm trên \(\mathbb{R}\) và \(f'\left( x \right)=\left( x-1 \right)\left( x+3 \right).\) Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m thuộc đoạn \(\left[ -10;20 \right]\) để hàm số \(g\left( x \right)=f\left( {{x}^{2}}+3x-m \right)\) đồng biến trên khoảng \(\left( 0;2 \right)\)?
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(f'\left( x \right)=\left( x-1 \right)\left( x+3 \right)\)
\(f'\left( x \right)=0\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & x=1 \\ & x=-3 \\ \end{align} \right.\)
\(g\left( x \right)=f\left( {{x}^{2}}+3x-m \right)\Rightarrow g'\left( x \right)=\left( 2x+3 \right)f'\left( {{x}^{2}}+3x-m \right)\)
Hàm số \(g\left( x \right)=f\left( {{x}^{2}}+3x-m \right)\) đồng biến trên khoảng \(\left( 0;2 \right)\)
\(\Leftrightarrow g'\left( x \right)=\left( 2x+3 \right).f'\left( {{x}^{2}}+3x-m \right)\ge 0,\forall x\in \left( 0;2 \right)\)
\(\Leftrightarrow f'\left( {{x}^{2}}+3x-m \right)\ge 0,\forall x\in \left( 0;2 \right)\)
\(\Leftrightarrow \left( {{x}^{2}}+3x-m-1 \right)\left( {{x}^{2}}+3x-m+3 \right)\ge 0,\forall x\in \left( 0;2 \right)\text{ }\left( 1 \right)\)
Đặt \(t={{x}^{2}}+3x\)
Xét hàm số \(h\left( x \right)={{x}^{2}}+3x,\forall x\in \left( 0;2 \right)\)
\(h'\left( x \right)=2x+3>0,\forall x\in \left( 0;2 \right)\) nên hàm số \(h\left( x \right)\) đồng biến trên \(\left( 0;2 \right).\)
Do \(x\in \left( 0;2 \right)\Rightarrow t\in \left( 0;10 \right)\)
\(\left( 1 \right)\Rightarrow \left( t-m-1 \right)\left( t-m+3 \right)\ge 0,\forall t\in \left( 0;10 \right)\)
\(\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & 10\le m-3 \\ & 0\ge m+1 \\ \end{align} \right.\)
\(\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & m\ge 13 \\ & m\le -1 \\ \end{align} \right.\)
Mà m là số nguyên thuộc đoạn \(\left[ -10;20 \right]\) nên có 18 giá trị của m thỏa điều kiện đề bài.
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Toán
Trường THPT Thái Nguyên