Tìm tất cả giá trị của tham số m để phương trình: x bình trụ 2 mx 4 = 0 có 2 nghiệm phân biệt

  • Tải app VietJack. Xem lời giải nhanh hơn!

Bài giảng: Cách xét tính đơn điệu của hàm số - Cô Nguyễn Phương Anh [Giáo viên VietJack]

Quảng cáo

Tìm m để hàm số y = ax3 + bx2 + cx + d có độ dài khoảng đồng biến [nghịch biến] = l.

   Bước 1: Tính y'=f'[x].

   Bước 2: Tìm điều kiện để hàm số có khoảng đồng biến và nghịch biến:

[1].

   Bước 3: Biến đổi |x1-x2 | = l thành [x1+x2 ]2 - 4x1.x2=l2 [2].

   Bước 4: Sử dụng định lý Viét đưa [2] thành phương trình theo m.

   Bước 5: Giải phương trình, so với điều kiện [1] để chọn nghiệm.

Kiến thức cần nhớ

Hàm đa thức bậc ba: y = f[x] = ax3+bx2+ cx + d [a ≠ 0] ⇒ f'[x]=3ax2+ 2bx + c

Sử dụng định lý vi ét cho tam thức bậc hai f'[x]= 3ax2 + 2bx + c có

Ví dụ 1: Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m sao cho hàm số y = 1/3 x3 - 2mx2 + 2mx - 3m + 4 nghịch biến trên một đoạn có độ dài là 3.

Hướng dẫn

Ta có f'[x] = x2 - 4mx + 2m

Hàm số nghịch biến trên khoảng có độ dài bằng 3 khi và chỉ khi f'[x]= 0 có hai nghiệm phân biệt x1,x2 [x1 < x2] thỏa mãn |x1-x2 |=3

   + f'[x]= 0 có hai nghiệm phân biệt x1,x2 ⇔ Δ'= 4m2 - 2m > 0 ⇔

Theo Vi ét ta có

   + Với |x1-x2 | = 3 ⇔ [x1 + x1]2 - 4x1 x2 - 9 = 0

[thỏa mãn]

Vậy giá trị của m cần tìm là m=

.

Quảng cáo

Ví dụ 2: Tìm m để hàm số y = -x3 + 3x2 + [m-1]x + 2m - 3 đồng biến trên một khoảng có độ dài nhỏ hơn 1

Hướng dẫn

Ta có f'[x]= -3x2 + 6x + m - 1

Hàm số đồng biến trên khoảng có độ dài lớn hơn 1 khi và chỉ khi f'[x] = 0 có hai nghiệm phân biệt x1,x2 [x1 < x2] thỏa mãn |x1-x2 | > 1

   + f'[x]= 0 có hai nghiệm phân biệt x1,x2 ⇔ Δ'= 3m + 6 > 0 ⇔ m > -2

Theo Vi ét ta có

   + Với |x1-x2 | > 1 ⇔ [x1+x2 ]2-4x1 x2-1 > 0 ⇔ 4m + 5 > 0 ⇔ m > -5/4

Kết hợp điều kiện ta được m > -5/4

Ví dụ 3: Xác định m để hàm só y = -x4 +[m - 2] x2 + 1 có khoảng nghịch biến [x1;x2] và độ dài khoảng này bằng 1.

Hướng dẫn

Ta có y' = -4x3 + 2[m - 2]x

Để hàm số có khoảng nghịch biến [x1;x2] thì phương trình -2x2 + m - 2 = 0 phải có hai nghiệm phân biệt

Giả sử x1 < 0 < x2, khi đó hàm số sẽ nghịch biến trên khoảng [x1;0] và [x2; +∞]

Vì độ dài khoảng nghịch biến bằng 1 nên khoảng [x1;0] có độ dài bằng 1 hay x1 = -1

Vì -2x2 + m - 2 = 0 có một nghiệm là -1 nên -2 + m - 2 = 0 ⇔ m = 4 [thỏa mãn]

Vậy giá trị của tham số m cần tìm là m = 4

Quảng cáo

Câu 1: Xác định giá trị của tham số m để hàm số y = f[x] = [m + 1]x3 - 3[m+1]x2 + 2mx + 4 đồng biến trên khoảng có độ dài không nhỏ hơn 1.

Hiển thị đáp án

Hàm số đã cho xác định trên D = R.

Với m = -1. Khi đó hàm số trở thành y = -2x + 4 ; y' = -2 < 0 ∀x∈R, không thỏa mãn yêu cầu bài toán.

Với m ≠ -1. Ta có f'[x]= 3[m+1]x2 - 6[m + 1]x + 2m

   + Hàm số đồng biến trên khoảng có độ dài không nhỏ hơn 1 khi và chỉ khi f'[x] = 0 có hai nghiệm phân biệt x1,x2 và hàm số đồng biến trong đoạn [x1;x2 ] thỏa mãn |x1 - x2 | ≥ 1

   + f'[x]= 0 có hai nghiệm phân biệt x1,x2 và hàm số đồng biến trong đoạn[x1;x2 ]

Theo Viét ta có

   + Với |x1 - x2 | ≥ 1 ⇔ [x1 + x2 ]2 - 4x1 x2 - 1 ≥ 0

Đối chiếu điều kiện ta có m ≤ -9.

Câu 2: Xác định giá trị của tham số m để hàm số y = x3 - mx2 + [m + 36]x - 5 nghịch biến trên khoảng có độ dài bằng 4√2.

Hiển thị đáp án

Ta có f'[x] = 3x2 - 2mx + m + 36

Hàm số nghịch biến trên khoảng có độ dài bằng 4√2 khi và chỉ khi f'[x] = 0 có hai nghiệm phân biệt x1,x1 [x1 < x2] thỏa mãn |x1 - x1 |= 4√2v

   + f'[x] = 0 có hai nghiệm phân biệt x1,x2

Theo Vi ét ta có

   + Với |x1 - x2 |= 4√2 ⇔ [x1+x2 ]2 - 4x1 x2 - 32 = 0

[thỏa mãn]

Vậy giá trị của tham số m cần tìm là m = 15; m = -12

Câu 3: Xác định giá trị của tham số m để hàm số y = x3 + 3x2 + mx + m nghịch biến trên đoạn có độ dài nhỏ hơn

Hiển thị đáp án

Hàm số đã cho xác định trên D = R.

Ta có f'[x]= 3x2 + 6x + m; Δ' = 9 - 3m

Hàm số nghịch biến trên khoảng có độ dài bằng 4√2 khi và chỉ khi f'[x]= 0 có hai nghiệm phân biệt x1,x1 [x1 < x2] thỏa mãn |x1 - x2 |< 2√2

   + f'[x]= 0 có hai nghiệm phân biệt x1,x2 ⇔ Δ'= 9 - 3m > 0 m < 3

Theo định lý Vi – ét ta có:

Hàm số nghịch biến trên đoạn có độ dài nhỏ hơn 2√2

⇔ l =|x1 - x2 | < 2√2 ⇔[x1 - x2 ]2 = 8 ⇔[x1 + x2 ]2 - 4x1 x2 = 8 ⇔ 4 - 4/3 m=8 ⇒ m = -3.

Vậy giá trị của tham số m cần tìm là m = -3

Câu 4: Xác định giá trị của tham số m để hàm số y = -x3 + x2 - [2 - m]x + 1 nghịch biến trên đoạn có độ dài bằng 2.

Hiển thị đáp án

Hàm số đã cho xác định trên D = R.

Ta có f'[x] = -3x2 + 2x - 2 + m; Δ' = -5 + m

Hàm số nghịch biến trên khoảng có độ dài bằng 2khi và chỉ khi f'[x]= 0 có hai nghiệm phân biệt x1,x2 [x1 < x2] thỏa mãn |x1-x2 | = 2

   + f'[x] = 0 có hai nghiệm phân biệt x1,x2 ⇔ Δ'= -5 + m > 0 ⇔ m > 5

Theo định lý Viét ta có:

.

Hàm số đồng biến trên đoạn có độ dài bằng 2 ⇔ l =|x1 - x2 |= 2 ⇔[x1 - x2 ]2 = 4

Vậy giá trị của tham số m cần tìm là m = 14/3

Câu 5: Tất cả các giá trị thực của tham số m để hàm số y = 2x3 + 3[m - 1]x2 + 6[m - 2]x + 2017 nghịch biến trên khoảng [a;b] sao cho b - a > 3.

Hiển thị đáp án

Ta có y' = 6x2 + 6[m - 1]x + 6[m - 2]

Hàm số nghịch biến trên [a;b] ⇔ x2 + [m - 1]x + [m - 2] ≤ 0 ∀ x ∈[a; b]

Δ = m2 - 6m + 9

   TH1: Δ ≤ 0 ⇒ x2 + [m - 1]x + [m - 2] ≥ 0 ∀ x ∈ R ⇒Vô lí

   TH2: Δ > 0 ⇔ m ≠ 3 ⇒ y' có hai nghiệm x1,x2 [x2 > x1 ]

⇒ Hàm số luôn nghịch biến trên [x1;x2 ].

Yêu cầu đề bài: ⇔ x2 - x1 > 3 ⇔ [x2 - x1 ]2 > 9 ⇔ [x1 + x2 ]2 - 4[x1.x2]>9

Xem thêm các dạng bài tập Toán lớp 12 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

tinh-don-dieu-cua-ham-so.jsp

Video liên quan

Chủ Đề