Cho hàm số \(y = f(x)\) có đạo hàm \({f^\prime }(x) = {(x - 1)^2}\left( {{x^2} - 2x} \right)\) với mọi \(x \in \mathbb{R}\). Có bao nhiêu giá trị nguyên dương của tham số \(m\) để hàm số \(y = f\left( {{x^2} - 8x + m} \right)\) có 5 điểm cực trị?
Trả lời bởi giáo viên
Bước 1: Giải \(f'\left( x \right) = 0\)
Ta có: \({f^\prime }(x) = {(x - 1)^2}\left( {{x^2} - 2x} \right) = 0\)\( \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = 0}\\{x = 1}\\{x = 2}\end{array}} \right.\)
Bước 2: Xét hàm số \(g(x) = f\left( {{x^2} - 8x + m} \right)\). Giải \(g'\left( x \right) = 0\), biện luận nghiệm.
Đặt \(g(x) = f\left( {{x^2} - 8x + m} \right)\).
Ta có: \({g^\prime }(x) = (2x - 8){f^\prime }\left( {{x^2} - 8x + m} \right)\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow {g^\prime }(x) = 0\\ \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = 4}\\{{f^\prime }\left( {{x^2} - 8x + m} \right) = 0}\end{array}} \right.\\ \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = 4}\\{{x^2} - 8x + m = 1(1)}\\{{x^2} - 8x + m = 0(2)}\\{{x^2} - 8x + m = 2(3)}\end{array}} \right.\end{array}\)
Để hàm số \(g(x)\) có 5 điểm cực trị thì \({g^\prime }(x) = 0\) có 5 nghiệm đơn phân biệt \( \Leftrightarrow \) phương trình \((2);(3)\) có 2 nghiệm phân biệt khác \(4\)\( \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{16 - m > 0}\\{18 - m > 0}\\{m - 16 \ne 0}\\{m - 18 \ne 0}\end{array} \Leftrightarrow m < 16} \right.\)
Vì \(m\) nguyên dương nên có 15 giá trị của \(m\) thỏa mãn.
Hướng dẫn giải:
Bước 1: Giải \(f'\left( x \right) = 0\)
Bước 2: Xét hàm số \(g(x) = f\left( {{x^2} - 8x + m} \right)\). Giải \(g'\left( x \right) = 0\), biện luận nghiệm.