Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m để hàm số $y = \dfrac{m}{3}{x^3} - (m + 1){x^2} + (m - 2)x - 3m$ nghịch biến trên khoảng $\left( { - \infty ; + \infty {\rm{\;}}} \right)$.
Trả lời bởi giáo viên
+) Nếu $\dfrac{m}{3} = 0 \Leftrightarrow m = 0$ thì $y = \dfrac{m}{3}{x^3} - (m + 1){x^2} + (m - 2)x - 3m \Leftrightarrow y = - {x^2} - 2x$ là hàm số bậc hai $ \Rightarrow $Không nghịch biến trên khoảng $\left( { - \infty ; + \infty {\rm{\;}}} \right)$.
+) Nếu $\dfrac{m}{3} \ne 0 \Leftrightarrow m \ne 0$ thì $y = \dfrac{m}{3}{x^3} - (m + 1){x^2} + (m - 2)x - 3m$ là hàm số bậc ba
Ta có:
$\begin{array}{*{20}{l}}{y' = m{x^2} - 2(m + 1)x + m - 2}\\{y' = 0 \Leftrightarrow m{x^2} - 2(m + 1)x + m - 2 = 0}\end{array}$
Hàm số đã cho nghịch biến trên khoảng $\left( { - \infty ; + \infty {\rm{\;}}} \right)$
\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\dfrac{m}{3} < 0\\\Delta ' \le 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m < 0\\{\left( {m + 1} \right)^2} - m\left( {m - 2} \right) \le 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m < 0\\{m^2} + 2m + 1 - {m^2} + 2m \le 0\end{array} \right.\\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m < 0\\4m + 1 \le 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m < 0\\m \le - \dfrac{1}{4}\end{array} \right. \Leftrightarrow m \le - \dfrac{1}{4}\end{array}\)
Vậy \(m \le - \dfrac{1}{4}\) .
Hướng dẫn giải:
- Điều kiện để hàm số bậc ba nghịch biến trên R là đạo hàm $y' \le 0,\forall x \in R$ và $y'=0$ tại hữu hạn điểm.
- Sử dụng điều kiện để tam thức bậc hai nhỏ hơn hoặc bằng 0 với mọi $x \in R$ là $\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{a < 0}\\{\Delta {\rm{\;}} \le 0}\end{array}} \right.$