Câu hỏi
Cho hàm số \(y=f\left( x \right)=\frac{1}{2}{{x}^{4}}-{{x}^{3}}-6{{x}^{2}}+7\) có đồ thị \(\left( C \right)\) và đường thẳng \(d:y=mx.\) Gọi \(S\) là tập các giá trị thực của \(m\) để đồ thị \(\left( C \right)\) luôn có ít nhất hai tiếp tuyến song song với \(d.\) Số các phần tử nguyên của \(S\) là
- A
\(27.\)
- B
\(26.\)
- C
\(25.\)
- D \(28.\)
Phương pháp giải:
Viết phương trình tiếp tuyến, sử dụng điều kiện song song và yêu cầu bài toán tìm m
Lời giải chi tiết:
Gọi \(M\left( a;b \right)\in \left( C \right),\) ta có \({f}'\left( x \right)=2{{x}^{3}}-3{{x}^{2}}-12x\)\(\Rightarrow \,\,{f}'\left( a \right)=2{{a}^{3}}-3{{a}^{2}}-12a.\)
Suy ra phương trình tiếp tuyến của \(\left( C \right)\) tại \(M\) là \(y-f\left( a \right)={f}'\left( a \right)\left( x-a \right)\) \(\left( \Delta \right).\)
Vì \(\left( \Delta \right)\) song song với \(d\)\(\Rightarrow \,\,\left\{ \begin{align} {f}'\left( a \right)=m\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 1 \right) \\ -\,a.{f}'\left( a \right)+f\left( a \right)\ne 0\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 2 \right) \\\end{align} \right..\)
Giải \(\left( 2 \right),\) ta có \(a.{f}'\left( a \right)+f\left( a \right)=\)\(-\,3{{a}^{4}}+4{{a}^{3}}+12{{a}^{2}}+14\ne 0\Leftrightarrow \,\,\left\{ \begin{align} a\ne {{a}_{1}}\notin \mathbb{Z} \\ a\ne {{a}_{2}}\notin \mathbb{Z} \\ \end{align} \right..\)
Giải \(\left( 1 \right),\) ta có \(m=g\left( a \right)=2{{a}^{3}}-3{{a}^{2}}-12a;\,\,\forall a\in \mathbb{R}.\) Có \({g}'\left( a \right)=6{{a}^{2}}-6a-12=0\Leftrightarrow \left[ \begin{align} a=-\,1 \\ a=2 \\ \end{align} \right..\)
Bảng biến thiên
Dựa vào bảng biến thiên, để \(m=g\left( a \right)\) có ít nhất hai nghiệm \(\Leftrightarrow \,\,-\,20\le m\le 7.\)
Chọn D