Môn Toán - Lớp 12
40 bài tập trắc nghiệm sự đồng biến nghịch biến của hàm số mức độ vận dụng, vận dụng cao
Câu hỏi
Có bao nhiêu giá trị nguyên âm của tham số m để hàm số \(y=\frac{1}{3}{{\left( x+1 \right)}^{3}}+mx-\frac{27}{5{{\left( x+1 \right)}^{5}}}\) đồng biến trên \(\left( 0;+\infty \right)\)?
- A 3
- B 5
- C 4
- D 2
Phương pháp giải:
Tính y’, giải phương trình \(y'\ge 0\,\,\forall x\in \left( 0;+\infty \right)\)
Lời giải chi tiết:
TXĐ : \(x\ne -1\)
Ta có: \(y'={{\left( x+1 \right)}^{2}}+m-\frac{27}{5}.\left( -5 \right){{\left( x+1 \right)}^{-6}}={{\left( x+1 \right)}^{2}}+m+\frac{27}{{{\left( x+1 \right)}^{6}}}\)
Áp dụng BĐT Cô-si ta có :
\(\begin{align} {{\left( x+1 \right)}^{2}}+\frac{27}{{{\left( x+1 \right)}^{6}}}=\frac{1}{3}{{\left( x+1 \right)}^{2}}+\frac{1}{3}{{\left( x+1 \right)}^{2}}+\frac{1}{3}{{\left( x+1 \right)}^{2}}+\frac{27}{{{\left( x+1 \right)}^{6}}} \\ \,\ge 4\sqrt[4]{{{\left( \frac{1}{3}{{\left( x+1 \right)}^{2}} \right)}^{3}}.\frac{27}{{{\left( x+1 \right)}^{6}}}}=4 \\ \Rightarrow y'\ge 4+m \\ \end{align}\)
Để đồ thị hàm số đồng biến trên \(\left( 0;+\infty \right)\Rightarrow y'\ge 0\,\,\forall x\in \left( 0;+\infty \right)\Rightarrow 4+m\ge 0\,\,\forall x\in \left( 0;+\infty \right)\Leftrightarrow m\ge -4\)
m là số nguyên âm \(\Rightarrow m\in \left\{ -1;-2;-3;-4 \right\}\)
Chọn C.