Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\) có đồ thị như hình vẽ dưới.
Hỏi có tất cả bao nhiêu giá trị nguyên dương của tham số \(m\) để bất phương trình \(f\left( { - {x^2} + 4x} \right) > m\) có nghiệm thuộc khoảng \(\left( {0;3} \right)\)?
Trả lời bởi giáo viên
Đặt \(t = - {x^2} + 4x\) với \(x \in \left( {0;3} \right)\)
Bảng biến thiên:
Suy ra \(0 < t \le 4.\)
Khi đó, bất phương trình trở thành:
\(f\left( t \right) > m\,\,\left( 1 \right)\)
Vẽ đồ thị \(\left( C \right)\) của hàm số \(y = f\left( t \right)\) ứng với \(t \in \left( {0;4} \right]\).
Bất phương trình đã cho có nghiệm thuộc khoảng \(\left( {0;3} \right) \Leftrightarrow \left( 1 \right)\) có nghiệm thuộc nửa khoảng \(\left( {0;4} \right]\)\( \Leftrightarrow \) phần đồ thị của hàm số \(y = f\left( t \right)\) với \(t \in \left( {0;4} \right]\) nằm phía trên đường thẳng \(d:y = m\)\( \Leftrightarrow m < 8.\)
Vậy số các giá trị nguyên dương của tham số \(m\) là \(7.\)
Hướng dẫn giải:
- Đặt \(t = - {x^2} + 4x\), tìm điều kiện của \(t\) với chú ý \(x \in \left( {0;3} \right)\), biến đổi về dạng \(m < f\left( t \right)\).
- Lập bảng biến thiên của hàm số \(f\left( t \right)\) trên đoạn \(D\) tìm được ở trên.
- Bất phương trình $f\left( t \right) >m$ nghiệm đúng \(\forall t \in D\) khi và chỉ khi $m < \mathop {\max }\limits_D f\left( t \right)$.