Câu hỏi
Tìm điều kiện của m để đường cong \(y = - {x^4} + 2m{x^2} - 4\) có ba điểm cực trị đều nằm phía dưới đường thẳng \(y = 5\) ?
- A \( - 3 < m < 3\)
- B \(0 < m < 3\)
- C \(0 < m < {9 \over 2}\)
- D \(1 < m < {5 \over 2}\)
Phương pháp giải:
+) Tính y’, giải phương trình \(y' = 0\), tìm điều kiện để phương trình \(y' = 0\) có 3 nghiệm phân biệt.
+) Tìm các điểm cực trị \({x_i}\) của hàm số, từ đó suy ra \({y_i}\) tương ứng.
+) Để cả ba điểm cực trị đều nằm phía dưới đường thẳng \(y = 5 \Rightarrow {y_i} < 5\).
Lời giải chi tiết:
TXĐ : \(D = R\)
Ta có: \(y' = - 4{x^3} + 4mx = 0 \Leftrightarrow - 4x\left( {{x^2} - m} \right) \Leftrightarrow \left[ \matrix{ x = 0 \hfill \cr {x^2} = m \hfill \cr} \right.\)
Để hàm số có ba điểm cực trị thì phương trình \(y' = 0\) có 3 nghiệm phân biệt \( \Leftrightarrow m > 0\,\,\left( 1 \right)\).
Khi đó \(y' = 0 \Leftrightarrow \left[ \matrix{ x = 0 \Rightarrow y = - 4 < 5 \hfill \cr x = \sqrt m \Rightarrow y = {m^2} - 4 \hfill \cr x = - \sqrt m \Rightarrow y = {m^2} - 4 \hfill \cr} \right.\)
Để cả ba điểm cực trị đều nằm phía dưới đường thẳng \(y = 5 \Rightarrow {m^2} - 4 < 5 \Leftrightarrow - 3 < m < 3\).
Kết hợp điều kiện (1) ta có \(0 < m < 3\).
Chọn B.