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
Cho hàm số \(y = {\left( {x + a} \right)^3} + {\left( {x + b} \right)^3} - {x^3}\) với \(a,b\) là các số thực . Khi hàm số đồng biến trên \(R\) , hãy tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(A = 4\left( {{a^2} + {b^2}} \right) - \left( {a + b} \right) - ab\)
- A \(MinA = - 2\)
- B \(MinA = - \dfrac{1}{{16}}\)
- C \(MinA = - \dfrac{1}{4}\)
- D \(MinA = 0\)
Phương pháp giải:
- Tính \(y'\).
- Hàm số đồng biến trên \(\mathbb{R}\)\( \Leftrightarrow y' \ge 0\), \(\forall x \in \mathbb{R}\)
- Biến đổi \(A\) về làm xuất hiện hằng đẳng thức và đánh giá GTNN.
Lời giải chi tiết:
TXĐ \(D = \mathbb{R}.\)
Ta có \(y' = 3{\left( {x + a} \right)^2} + 3{\left( {x + b} \right)^2} - 3{x^2} = 3\left( {{x^2} + 2\left( {a + b} \right)x + {a^2} + {b^2}} \right)\)
Để hàm số đồng biến trên \(\mathbb{R}\)\( \Leftrightarrow y' \ge 0\), \(\forall x \in \mathbb{R}\)
\( \Leftrightarrow {x^2} + 2\left( {a + b} \right)x + {a^2} + {b^2} \ge 0,\,\,\forall x \in \mathbb{R}\)\( \Leftrightarrow \Delta ' = 2ab \le 0 \Leftrightarrow ab \le 0\)
Khi đó \(A = 4{\left( {a + b} \right)^2} - \left( {a + b} \right) - 9ab = {\left( {2\left( {a + b} \right) - \dfrac{1}{4}} \right)^2} - 9ab - \dfrac{1}{{16}} \ge - \dfrac{1}{{16}},\,\,\forall ab \le 0\).
Dấu bằng xảy ra khi \(\left\{ \begin{array}{l}2\left( {a + b} \right) - \dfrac{1}{4} = 0\\ab = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}a = \dfrac{1}{8},b = 0\\a = 0,b = \dfrac{1}{8}\end{array} \right.\). Vậy \(MinA = - \dfrac{1}{{16}}\)
Chọn B.