Câu hỏi
Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\) liên tục trên \(\mathbb{R}\) và có đồ thị như hình vẽ. Hỏi hàm số \(y = f\left( {f\left( x \right) + 2} \right)\) có bao nhiêu điểm cực trị?
- A \(10\)
- B \(11\)
- C \(12\)
- D \(9\)
Phương pháp giải:
- Tính đạo hàm \(\left[ {f\left( {f\left( x \right) + 2} \right)} \right]'\) và tìm nghiệm.
- Số nghiệm bội lẻ của \(\left[ {f\left( {f\left( x \right) + 2} \right)} \right]'\) chính là số điểm cực trị cần tìm.
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(y' = \left[ {f\left( {f\left( x \right) + 2} \right)} \right]' = f'\left( x \right).f'\left( {f\left( x \right) + 2} \right)\).
\(y' = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}f'\left( x \right) = 0\,\,\,\left( 1 \right)\\f'\left( {f\left( x \right) + 2} \right) = 0\,\,\,\left( 2 \right)\end{array} \right.\).
Xét \(\left( 1 \right)\): \(f'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = {x_1} \in \left( {1;2} \right)\\x = 2\\x = {x_2} \in \left( {2;3} \right)\end{array} \right.\) hay phương trình \(f'\left( x \right) = 0\) có \(3\) nghiệm phân biệt.
Xét \(\left( 2 \right)\): \(f'\left( {f\left( x \right) + 2} \right) = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}f\left( x \right) + 2 = {x_1}\\f\left( x \right) + 2 = 2\\f\left( x \right) + 2 = {x_2}\end{array} \right.\) \( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}f\left( x \right) = {x_1} - 2 \in \left( { - 1;0} \right)\\f\left( x \right) = 0\\f\left( x \right) = {x_2} - 2 \in \left( {0;1} \right)\end{array} \right.\)
Phương trình \(f\left( x \right) = {x_1} - 2\) có \(4\) nghiệm phân biệt.
Phương trình \(f\left( x \right) = 0\) có \(3\) nghiệm phân biệt, trong đó có \(2\) nghiệm đơn và \(1\) nghiệm kép (bội hai).
Phương trình \(f\left( x \right) = {x_2} - 2\) có \(2\) nghiệm phân biệt.
Suy ra phương trình \(y' = 0\) có tất cả \(3 + 4 + 2 + 2 = 11\) nghiệm đơn phân biệt.
Vậy hàm số đã cho có \(11\) điểm cực trị.
Chọn B.