Câu hỏi
Cho hàm số \(y=f(x)\) có đạo hàm \({f}'(x)={{(x-1)}^{2}}({{x}^{2}}-2x),\,\) với mọi \(x\in \mathbb{R}.\) Có bao nhiêu giá trị nguyên dương của tham số \(m\) để hàm số \(y=f({{x}^{2}}-8x+m)\) có \(5\) điểm cực trị?
- A 16
- B 17
- C 15
- D 18
Phương pháp giải:
Đặt \(g\left( x \right)=f\left( {{x}^{2}}=8x+m \right)\), tính \(g'\left( x \right)\) và giải phương trình \(g'\left( x \right)=0\), tìm điều kiện để phương trình có 5 nghiệm phân biệt và qua các nghiệm đó \(g'\left( x \right)\) đổi dấu.
Lời giải chi tiết:
Ta có \({g}'\left( x \right)=\left( 2x-8 \right){f}'\left( {{x}^{2}}-8x+m \right)=0\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & x=4 \\ & {f}'\left( {{x}^{2}}-8x+m \right)=0\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( * \right) \\ \end{align} \right..\,\,\left( I \right)\)
Mà \({f}'\left( x \right)={{\left( x-1 \right)}^{2}}\left( {{x}^{2}}-2x \right)={{\left( x-1 \right)}^{2}}.x\left( x-2 \right);\,\,\forall x\in R.\)
Suy ra \(\left( * \right)\Leftrightarrow {{\left( {{x}^{2}}-8x+m-1 \right)}^{2}}\left( {{x}^{2}}-8x+m \right)\left( {{x}^{2}}-8x+m-2 \right)=0\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & {{x}^{2}}-8x+m-1=0\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 1 \right) \\ & {{x}^{2}}-8x+m=0\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 2 \right) \\ & {{x}^{2}}-8x+m-2=0\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 3 \right) \\ \end{align} \right.\)
Qua các nghiệm của phương trình \(\left( 1 \right)\) (nếu có) thì \(g'\left( x \right)\) đều không đổi dấu. Do đó ta không xét phương trình \(\left( 1 \right)\)
Để hàm số đã cho có 5 điểm cực trị khi và chỉ khi phương trình \(\left( 2 \right);\left( 3 \right)\) có 2 nghiệm phân biệt khác 4.
\(\Leftrightarrow \left\{ \begin{align} & 16-m>0 \\ & 16-m+2>0 \\ & -16+m\ne 0 \\ & -18+m\ne 0 \\ \end{align} \right.\Leftrightarrow m<16\)
Kết hợp \(m\in {{Z}^{+}}\)\(\Rightarrow \)có 15 giá trị \(m\) cần tìm.
Chọn C.