Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Tìm m để hàm số f ( x) đồng biến trên R biết:

----- Nội dung ảnh -----
a) tìm m để hàm số f(x) đồng biến trên R biết: f(x) = x^3 + (m+1)x^2 + 3x + 2

b) tìm m để hàm số g(x) = (x^2 - 1)x^3 + (m-1)x^2 - x + 4
1 trả lời
Hỏi chi tiết
24
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để hàm số \( f(x) \) đồng biến trên \( \mathbb{R} \), đạo hàm \( f'(x) \) phải không âm trên miền này.

### a) Tìm \( m \) cho hàm số \( f(x) = x^3 + (m+1)x^2 + 3x + 2 \)

1. **Tính đạo hàm \( f'(x) \)**:
\[
f'(x) = 3x^2 + 2(m+1)x + 3
\]

2. **Để \( f'(x) \geq 0 \) với mọi \( x \), có thể xem đó là một đa thức bậc 2.**

3. **Xét phương trình bậc 2 \( 3x^2 + 2(m+1)x + 3 \)**:
- Để đa thức này không có nghiệm thực (nghĩa là không cắt trục hoành), cần điều kiện của Delta không dương:
\[
\Delta = b^2 - 4ac = [2(m+1)]^2 - 4 \cdot 3 \cdot 3 < 0
\]
\[
4(m+1)^2 - 36 < 0
\]
\[
(m+1)^2 < 9
\]
\[
-3 < m + 1 < 3 \Rightarrow -4 < m < 2
\]

### b) Tìm \( m \) cho hàm số \( g(x) = (x^2 - 1)x^3 + (m-1)x^2 - x + 4 \)

1. **Tính đạo hàm \( g'(x) \)**:
\[
g'(x) = (x^2 - 1)(3x^2) + (m-1)(2x) - 1
\]
\[
= 3x^4 - 3x^2 + 2(m-1)x - 1
\]

2. **Để \( g'(x) \geq 0 \) với mọi \( x \)**:
- Tương tự như trên, chúng ta xem \( g'(x) \) như một đa thức bậc 4.

3. **Chọn \( m \) sao cho \( g'(x) = 3x^4 + bx + c \) không có nghiệm thực:**
- Bước này phức tạp hơn, ta sẽ áp dụng phương trình bậc 4 và điều kiện tương tự để tìm kiểm tra khi nào \( g'(x) \geq 0 \). Ta có thể triển khai sử dụng \( \Delta \) và tìm các hệ số sao cho không có nghiệm.

Tóm lại, kết quả cho \( m \) trong phần a là \( -4 < m < 2 \) và phần b sẽ phức tạp hơn (cần tính toán riêng cho điều kiện bậc 4).
1
0
Nhi
09/09 20:41:49
+5đ tặng

Để giải bài toán này, chúng ta cần phân tích và tính toán dựa trên đạo hàm của các hàm số. Chúng ta sẽ thực hiện từng phần một:

### Phần a: Tìm mm để hàm số f(x)f(x) đồng biến trên RR

Hàm số f(x)=x3+(m+1)x2+3x+2f(x)=x3+(m+1)x2+3x+2.

1. **Tính đạo hàm của hàm số f(x)f(x):**
f′(x)=ddx(x3+(m+1)x2+3x+2)f′(x)=ddx(x3+(m+1)x2+3x+2)
f′(x)=3x2+2(m+1)x+3f′(x)=3x2+2(m+1)x+3

2. **Để hàm số f(x)f(x) đồng biến trên RR, đạo hàm f′(x)f′(x) phải không đổi dấu trên toàn bộ miền RR. Để f′(x)≥0f′(x)≥0 hoặc f′(x)≤0f′(x)≤0 với mọi xx, chúng ta cần kiểm tra điều kiện của phương trình bậc hai 3x2+2(m+1)x+33x2+2(m+1)x+3.**

Để f′(x)f′(x) không có nghiệm thực, phương trình bậc hai 3x2+2(m+1)x+3=03x2+2(m+1)x+3=0 phải có delta nhỏ hơn hoặc bằng 0:
Δ=[2(m+1)]2−4⋅3⋅3Δ=[2(m+1)]2−4⋅3⋅3
Δ=4(m+1)2−36Δ=4(m+1)2−36
Δ=4(m2+2m+1)−36Δ=4(m2+2m+1)−36
Δ=4m2+8m+4−36Δ=4m2+8m+4−36
Δ=4m2+8m−32Δ=4m2+8m−32
Δ=4(m2+2m−8)Δ=4(m2+2m−8)
Δ≤0Δ≤0
m2+2m−8≤0m2+2m−8≤0

Giải bất phương trình bậc hai:
m2+2m−8=0m2+2m−8=0
(m+4)(m−2)=0(m+4)(m−2)=0
m=−4hoặcm=2m=−4hoặcm=2

Do đó, mm phải nằm trong khoảng:
−4≤m≤2−4≤m≤2

### Phần b: Tìm mm để hàm số g(x)g(x) đồng biến trên RR

Hàm số g(x)=(x2−1)x3+(m−1)x2−x+4g(x)=(x2−1)x3+(m−1)x2−x+4.

1. **Tính đạo hàm của hàm số g(x)g(x):**
g(x)=(x2−1)x3+(m−1)x2−x+4g(x)=(x2−1)x3+(m−1)x2−x+4
g(x)=x5−x3+(m−1)x2−x+4g(x)=x5−x3+(m−1)x2−x+4
g′(x)=ddx(x5−x3+(m−1)x2−x+4)g′(x)=ddx(x5−x3+(m−1)x2−x+4)
g′(x)=5x4−3x2+2(m−1)x−1g′(x)=5x4−3x2+2(m−1)x−1

2. **Để hàm số g(x)g(x) đồng biến trên RR, đạo hàm g′(x)g′(x) phải không đổi dấu trên toàn bộ miền RR. Để g′(x)≥0g′(x)≥0 hoặc g′(x)≤0g′(x)≤0 với mọi xx, chúng ta cần kiểm tra điều kiện của phương trình bậc bốn 5x4−3x2+2(m−1)x−15x4−3x2+2(m−1)x−1.**

Đây là phương trình bậc bốn nên cần điều kiện phân tích phức tạp hơn. Một cách đơn giản hơn là thử nghiệm các giá trị cụ thể của mm và xem liệu có thể đạt được điều kiện đồng biến trên RR.

Cách giải thường là thử nghiệm một số giá trị của mm hoặc sử dụng các công cụ số học để tìm các giá trị cụ thể.

Tuy nhiên, thường thì việc đảm bảo một hàm số bậc bốn luôn đồng biến đòi hỏi đạo hàm bậc hai không có nghiệm thực, dẫn đến hệ thống điều kiện tương tự như phương trình bậc hai đã giải ở phần a.

Tóm lại:
- Để hàm số f(x)=x3+(m+1)x2+3x+2f(x)=x3+(m+1)x2+3x+2 đồng biến trên RR, cần −4≤m≤2−4≤m≤2.
- Để hàm số g(x)=(x2−1)x3+(m−1)x2−x+4g(x)=(x2−1)x3+(m−1)x2−x+4 đồng biến trên RR, cần thực hiện kiểm tra điều kiện cụ thể cho giá trị mm hoặc thử nghiệm bằng cách cụ thể hóa hàm số.

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường

Học ngoại ngữ với Flashcard

×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Gia sư Lazi Gia sư