Câu hỏi
Tìm tất cả các giá trị thực của tham số \(m\) để hàm số \(y = 3\sin x - 2\cos x + mx\) đồng biến trên \(\mathbb{R}.\)
- A \(m \in \left( { - \infty ;\sqrt {13} } \right].\)
- B \(m \in \left[ { - \sqrt {13} ; + \infty } \right).\)
- C \(m \in \left[ {\sqrt {13} ; + \infty } \right).\)
- D \(m \in \left( { - \infty ; - \sqrt {13} } \right].\)
Phương pháp giải:
Hàm số \(y = f\left( x \right)\) đồng biến trên \(\mathbb{R}\) khi \(y' = f'\left( x \right) \ge 0;\,\forall x \in \mathbb{R}\) (dấu = xảy ra tại hữu hạn điểm)
Sử dụng \( - 1 \le \sin x \le 1;\,\forall x\)
Lời giải chi tiết:
TXĐ : \(D = \mathbb{R}\)
Ta có \(y' = {\left( {3\sin x - 2\cos x + mx} \right)^\prime } = 3\cos x + 2\sin x + m\)
Để hàm số đồng biến trên \(\mathbb{R}\) thì \(y' \ge 0 ;\forall x \in \mathbb{R} \Leftrightarrow 3\cos x + 2\sin x + m \ge 0;\,\forall x \in \mathbb{R}\)
\( \Leftrightarrow \frac{3}{{\sqrt {13} }}\,\cos x + \frac{2}{{\sqrt {13} }}\sin x + \frac{m}{{\sqrt {13} }} \ge 0 \Leftrightarrow \sin \alpha .\cos x + \cos \alpha .\sin x + \frac{m}{{\sqrt {13} }} \ge 0\,\,\forall x\)
Với \(\alpha \) là góc thỏa mãn \(\left\{ \begin{array}{l}\sin \alpha = \frac{3}{{\sqrt {13} }}\\\cos \alpha = \frac{2}{{\sqrt {13} }}\end{array} \right.\)
\( \Rightarrow \sin \left( {x + \alpha } \right) \ge - \frac{m}{{\sqrt {13} }};\,\forall x \Leftrightarrow - \frac{m}{{\sqrt {13} }} \le - 1 \Leftrightarrow m \ge \sqrt {13} \,\,\left( {do\,\,\, - 1 \le \sin \left( {x + \alpha } \right) \le 1;\,\forall x} \right)\)
Vậy \(m \in \left[ {\sqrt {13} ; + \infty } \right).\)
Chọn C.