Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\), hàm số \(y = f'\left( x \right)\) liên tục trên \(\mathbb{R}\) và có đồ thị như hình vẽ.
Bất phương trình \(f\left( x \right) < m - {x^3} - x\) (\(m\) là tham số thực) nghiệm đúng với mọi \(x \in \left( { - 2;0} \right)\) khi và chỉ khi:
Trả lời bởi giáo viên
Ta có: \(f\left( x \right) < m - {x^3} - x\)\( \Leftrightarrow f\left( x \right) + {x^3} + x < m\,\,\forall x \in \left( { - 2;0} \right)\).
Đặt \(g\left( x \right) = f\left( x \right) + {x^3} + x\) ta có \(g\left( x \right) < m\,\,\forall x \in \left( { - 2;0} \right)\) \( \Leftrightarrow m \ge \mathop {\max }\limits_{\left[ { - 2;0} \right]} g\left( x \right)\).
Ta có: \(g'\left( x \right) = f'\left( x \right) + 3{x^2} + 1\); \(g'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow f'\left( x \right) = - 3{x^2} - 1\).
Số nghiệm của phương trình \(g'\left( x \right) = 0\) là số giao điểm của đồ thị hàm số \(y = f'\left( x \right)\) và đồ thị hàm số \(y = - 3{x^2} - 1\).
Dựa vào đồ thị hàm số ta thấy trên \(\left[ { - 2;0} \right]\), phương trình \(g'\left( x \right) = 0\) có duy nhất nghiệm \(x = 0\).
BBT hàm số \(y = g\left( x \right)\):
Dựa vào BBT ta thấy: \(\mathop {\max }\limits_{\left[ { - 2;0} \right]} g\left( x \right) = g\left( 0 \right) = f\left( 0 \right)\).
Vậy \(m \ge f\left( 0 \right)\).
Hướng dẫn giải:
- Cô lập \(m\), đưa bất phương trình về dạng \(g\left( x \right) < m\,\,\forall x \in \left( { - 2;0} \right)\) \( \Leftrightarrow m \ge \mathop {\max }\limits_{\left[ { - 2;0} \right]} g\left( x \right)\).
- Lập BBT hàm số \(y = g\left( x \right)\) và kết luận.