Câu hỏi
Gọi \(S\) là tập tất cả các giá trị thực của tham số \(m\) để giá trị nhỏ nhất của hàm số \(y = f\left( x \right) = 4{x^2} - 4mx + {m^2} - 2m\) trên đoạn \(\left[ { - 2;0} \right]\) bằng \(3.\) Tính tổng \(T\) tất cả các phần tử của \(S.\)
- A \(T = \frac{1}{2}.\)
- B \(T = \frac{9}{2}.\)
- C \(T = - \frac{3}{2}.\)
- D \(T = \frac{3}{2}.\)
Phương pháp giải:
Khảo sát hàm số đã cho trên đoạn \(\left[ { - 2;\,\,0} \right]\) để tìm \(m.\)
Lời giải chi tiết:
Xét hàm số: \(y = f\left( x \right) = 4{x^2} - 4mx + {m^2} - 2m\)
Đồ thị hàm số có tọa độ đỉnh là: \(I\left( {\frac{m}{2};\,\, - 2m} \right).\)
Lại có \(a = 4 > 0 \Rightarrow \) hàm số nghịch biến trên \(\left( { - \infty ;\frac{m}{2}} \right)\) và đồng biến trên \(\left( {\frac{m}{2}; + \infty } \right).\)
Bảng biến thiên:
TH1: Nếu \(\frac{m}{2} \in \left[ { - 2;0} \right] \Leftrightarrow - 2 \le \frac{m}{2} \le 0 \Leftrightarrow - 4 \le m \le 0\) thì \(\mathop {Min}\limits_{\left[ { - 2;\,\,0} \right]} f\left( x \right) = f\left( {\frac{m}{2}} \right) = - 2m.\)
Ta có: \({f_{\min }} = 3 \Leftrightarrow - 2m = 3 \Leftrightarrow m = - \frac{3}{2}\,\,\,\left( {tm} \right)\)
TH2: Nếu \(\frac{m}{2} > 0 \Leftrightarrow m > 0\) thì \(\mathop {Min}\limits_{\left[ { - 2;\,\,0} \right]} f\left( x \right) = f\left( 0 \right) = {m^2} - 2m.\)
\( \Rightarrow {f_{\min }} = 3 \Leftrightarrow {m^2} - 2m = 3 \Leftrightarrow {m^2} - 2m - 3 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m = 3\,\,\,\,\left( {tm} \right)\\m = - 1\,\,\left( {ktm} \right)\end{array} \right. \Leftrightarrow m = 3\)
TH3: Nếu \(\frac{m}{2} < - 2 \Leftrightarrow m \le - 4\) thì \(\mathop {Min}\limits_{\left[ { - 2;\,\,0} \right]} f\left( x \right) = f\left( { - 2} \right) = {m^2} + 6m + 16.\)
\( \Rightarrow {f_{\min }} = 3 \Leftrightarrow {m^2} + 6m + 16 = 3 \Leftrightarrow {m^2} + 6m + 13 = 0 \Rightarrow \) phương trình vô nghiệm.
Vậy \(S = \left\{ { - \frac{3}{2};3} \right\} \Rightarrow T = - \frac{3}{2} + 3 = \frac{3}{2}.\)
Chọn D.