Câu hỏi
Biết rằng giá trị nhỏ nhất của hàm số \(y=mx+\frac{36}{x+1}\) trên \(\text{ }\!\![\!\!\text{ }0;\,\,3\text{ }\!\!]\!\!\text{ }\) bằng \(20.\) Mệnh đề nào sau đây đúng?
- A \(4<m\le 8.\)
- B \(0<m\le 2.\)
- C \(2<m\le 4.\)
- D \(m>8.\)
Phương pháp giải:
Lập bảng biến thiên của hàm số trên đoạn, biện luận trường hợp để tìm min theo tham số m
Lời giải chi tiết:
Ta có \({y}'=m-\frac{36}{{{\left( x+1 \right)}^{2}}};\ \,\forall x\in \left[ 0;3 \right]\) và \(y\left( 0 \right)=36;\,\,\ y\left( 3 \right)=3m+9.\)
TH1: Hàm số nghịch biến trên đoạn \(\left[ 0;3 \right]\Leftrightarrow \left\{ \begin{align} & m\le \frac{9}{4} \\ & \min y=3m+9=20 \\ \end{align} \right.\ \) (vô nghiệm).
TH2: Phương trình \({y}'=m-\frac{36}{{{\left( x+1 \right)}^{2}}}\,\,\xrightarrow{m\,\,>\,\,0}\,\,{y}'=0\Leftrightarrow x=-1+\frac{6}{\sqrt{m}}.\)
Giá trị nhỏ nhất của hàm số bằng \(20\,\,\Rightarrow \,\,y\left( -1+\frac{6}{\sqrt{m}} \right)=20\)
\(\Leftrightarrow m\left( -1+\frac{6}{\sqrt{m}} \right)+\frac{36}{-\,1+\frac{6}{\sqrt{m}}+1}\Leftrightarrow -\,m+6\sqrt{m}+6\sqrt{m}=20\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & m=4 \\ & m=100 \\ \end{align} \right..\)
Với \(m=100\) loại vì \(-\,1+\frac{6}{\sqrt{100}}=-\frac{2}{5}\notin \left[ 0;3 \right].\) Vậy \(m=4\in \left( 2;4 \right].\)
Chọn C