Tính tổng tất cả các giá trị của tham số thực m sao cho giá trị lớn nhất của hàm số \(y = f(x) = \left| {2{x^3} - 15x + m - 5} \right| + 9x\) trên \(\left[ {0;3} \right]\) bằng 60.
Trả lời bởi giáo viên
6
Bước 1: Tìm m để \(\left| {2{x^3} - 15x + m - 5} \right| + 9x \le 60\)\(,\forall x \in [0;3]\)
Vì giá trị lớn nhất của hàm số \(y = f\left( x \right)\)trên đoạn [0; 3] bằng 60 nên ta có:
\(\left| {2{x^3} - 15x + m - 5} \right| + 9x \le 60\)\(,\forall x \in [0;3]\)
\( \Leftrightarrow \left| {2{x^3} - 15x + m - 5} \right| \le 60 - 9x\)\(,\forall x \in [0;3]\)
\( \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{2{x^3} - 15x + m - 5 \le 60 - 9x,}&{\forall x \in [0;3]}\\{2{x^3} - 15x + m - 5 \ge 9x - 60,}&{\forall x \in [0;3]}\end{array}} \right.\)
\( \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{m \le - 2{x^3} + 6x + 65,\quad \forall x \in [0;3]}\\{m \ge - 2{x^3} + 24x - 55,\quad \forall x \in [0;3]}\end{array}} \right.\)
\( \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{m \le {{\min }_{[0;3]}}\left( { - 2{x^3} + 6x + 65} \right)}\\{m \ge {{\max }_{[0;3]}}\left( { - 2{x^3} + 24x - 55} \right)}\end{array}} \right.\)
Dễ dàng tìm được \({\min _{[0;3]}}\left( { - 2{x^3} + 6x + 65} \right) = 29\) và \({\max _{[0;3]}}\left( { - 2{x^3} + 24x - 55} \right) = - 23\), do đó \( - 23 \le m \le 29.\)
Bước 2: Tính tổng các giá trị
Dấu bằng của phương trình \(f(x) = 60\) xảy ra khi và chỉ khi \(\left[ {\begin{array}{*{20}{l}}{m = 29}\\{m = - 23}\end{array}} \right.\).
Vậy có 2 giá trị thực của tham số \(m\) thỏa mãn yêu cầu và tổng của chúng bằng 6.
Hướng dẫn giải:
Bước 1: Tìm điều kiện của m để \(\left| {2{x^3} - 15x + m - 5} \right| + 9x \le 60\)\(,\forall x \in [0;3]\)
Tìm min, max của hàm đa thức bậc 3 y=f(x):
- Giải phương trình y’=0 (có tối đa 2 nghiệm x1, x2), lấy các nghiệm trong \(\left[ {0;3} \right]\)
- Tính \(f\left( 0 \right);f\left( 3 \right)\) và f tại các nghiệm \(\left[ {0;3} \right]\)
- Tìm min và max
Bước 2: Tính tổng các giá trị của m.