Bài toán cực trị có tham số đối với một số hàm số cơ bản
-
312 lượt thi
-
26 câu hỏi
-
30 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Tìm tất cả các giá trị của m để hàm số \[y = \frac{{m{x^3}}}{3} - m{x^2} + x - 1\] có cực đại và cực tiểu.
TXĐ: \[D = R\]
TH1:\[m = 0 \to y = x - 1.\]Hàm số không có cực trị.
TH2: \[m \ne 0\]
Ta có: \[y = \frac{{m{x^3}}}{3} - m{x^2} + x - 1 \Rightarrow y' = m{x^2} - 2mx + 1.\]Để hàm số cho có cực đại, cực tiểu thì phương trình \[y' = 0\] phải có 2 nghiệm phân biệt
\[ \Rightarrow \Delta \prime = {m^2} - m > 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{m < 0}\\{m > 1}\end{array}} \right.\]</>
Đáp án cần chọn là: B
Câu 2:
Tìm tất cả các giá trị của m để đồ thị hàm số \[y = - {x^4} + 2m{x^2}\;\] có 3 điểm cực trị ?
\[\begin{array}{l}y = - {x^4} + 2m{x^2} \Rightarrow y' = - 4{x^3} + 4mx = - 4x\left( {{x^2} - m} \right)\\ \Rightarrow y\prime = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 0}\\{{x^2} = m}\end{array}} \right.\end{array}\]
Để hàm số có ba điểm cực trị thì phương trình \[y\prime = 0\;\] có ba nghiệm phân biệt hay phương trình \[{x^2} = m\;\] có hai nghiệm phân biệt \[ \ne 0\;\]hay \[m > 0\]
Đáp án cần chọn là: C
Câu 3:
Cho hàm số \[y = 2{x^4} - \left( {m + 1} \right){x^2} - 2.\]. Tất cả các giá trị của m để hàm số có 1 điểm cực trị là:
\[y' = 8{x^3} - 2\left( {m + 1} \right)x = 2x\left[ {4{x^2} - \left( {m + 1} \right)} \right] \Rightarrow y\prime = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 0}\\{4{x^2} = m + 1\;(1)}\end{array}} \right.\]
Ta có yêu cầu bài toán để hàm số có một điểm cực trị \[ \Leftrightarrow y' = 0\]có 1 nghiệm duy nhất ⇔(1) có 1 nghiệm x=0 hoặc (1) vô nghiệm
Đáp án cần chọn là: D
Câu 4:
Tìm tất cả các giá trị của m để hàm số \[y = - \frac{1}{3}{x^3} + \frac{{m{x^2}}}{3} + 4\;\] đạt cực đại tại x=2?
TXĐ \[D = \mathbb{R}\]
\[y' = - {x^2} + \frac{2}{3}mx \Rightarrow y'' = - 2x + \frac{2}{3}m\]Hàm số đã cho đạt cực đại tại x=2
\( \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{y\prime (2) = 0}\\{y\prime \prime (2) < 0}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{ - {2^2} + \frac{2}{3}m.2 = 0}\\{ - 2.2 + \frac{2}{3}m. < 0}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{ - 4 + \frac{4}{3}m = 0}\\{ - 4 + \frac{2}{3}m < 0}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{m = 3}\\{m < 6}\end{array}} \right. \Leftrightarrow m = 3\)
Đáp án cần chọn là: C
Câu 5:
Tìm tất cả các giá trị của tham số m để hàm số \[y = {x^3} - 2m{x^2} + {m^2}x + 2\;\] đạt cực tiểu tại x=1.
TXĐ: \[D = R\]
Ta có:\[y' = 3{x^2} - 4mx + {m^2} \Rightarrow y'' = 6x - 4m\]
Để x=1 là điểm cực tiểu của hàm số thì:\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{y\prime (1) = 0}\\{y\prime \prime (1) > 0}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{m^2} - 4m + 3 = 0}\\{6 - 4m > 0}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{m = 1;m = 3}\\{m < \frac{3}{2}}\end{array}} \right. \Leftrightarrow m = 1.\)
Đáp án cần chọn là: D
Câu 6:
Đồ thị hàm số \[y = {x^3} - \left( {3m + 1} \right){x^2} + \left( {{m^2} + 3m + 2} \right)x + 3\] có điểm cực tiểu và điểm cực đại nằm về hai phía của trục tung khi:
\[y = {x^3} - \left( {3m + 1} \right){x^2} + \left( {{m^2} + 3m + 2} \right)x + 3\]
\[y' = 3{x^2} - \left( {6m + 2} \right)x + {m^2} + 3m + 2\]
Để cực tiểu và cực đại của đồ thị hàm số y nằm về hai phía của trục tung thì\[{x_1}{x_2} < 0,\] với\[{x_1},{x_2}\] là hai nghiệm của phương trình \[y\prime = 0\].
\[ \Leftrightarrow 3({m^2} + 3m + 2) < 0 \Leftrightarrow {m^2} + 3m + 2 < 0 \Leftrightarrow - 2 < m < - 1\]
Đáp án cần chọn là: B
Câu 7:
Cho hàm số \[y = \frac{1}{3}{x^3} - m{x^2} + (2m - 4)x - 3.\]. Tìm mm để hàm số có các điểm cực đại, cực tiểu \[{x_1};{x_2}\;\] thỏa mãn: \[x_1^2 + x_2^2 = {x_1}.{x_2} + 10\]
\[y' = {x^2} - 2mx + 2m - 4\]
Để hàm số có cực đại cực tiểu \[ \Leftrightarrow {\rm{\Delta '}} > 0,\forall m \Leftrightarrow {m^2} - 2m + 4 > 0,\forall m\]
Khi đó phương trình \[y' = 0\] có hai nghiệm \[{x_1},{x_2}\] thỏa mãn \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{x_1} + {x_2} = - \frac{b}{a} = 2m}\\{{x_1}{x_2} = \frac{c}{a} = 2m - 4}\end{array}} \right.\)
Ta có:
\[x_1^2 + x_2^2 = {x_1}.{x_2} + 10\]
\[ \Leftrightarrow {({x_1} + {x_2})^2} - 2{x_1}{x_2} - {x_1}{x_2} - 10 = 0\]
\[ \Leftrightarrow {({x_1} + {x_2})^2} - 3{x_1}{x_2} - 10 = 0\]
\[ \Leftrightarrow {(2m)^2} - 3.(2m - 4) - 10 = 0\]
\[ \Leftrightarrow 4{m^2} - 6m + 2 = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{m = 1}\\{m = \frac{1}{2}}\end{array}} \right.\]
Đáp án cần chọn là: C
Câu 8:
Cho hàm số \[y = {x^3} - 3{x^2} + 3mx + 1.\]. Tìm m để hàm số có 2 điểm cực trị nhỏ hơn 2
Ta có:\[y' = 3{x^2} - 6x + 3m\]
Hàm số có 2 điểm cực trị nhỏ hơn 2 ⇔y′ có 2 nghiệm phân biệt \[{x_1},\,{x_2}\] thoả mãn
\[{x_1} < {x_2} < 2 \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\Delta \prime > 0}\\{a.f(2) > 0}\\{\frac{S}{2} < 2}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{9 - 9m > 0}\\{3.({{3.2}^2} - 6.2 + 3m) > 0}\\{1 < 2(\forall m)}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{m < 1}\\{m > 0}\end{array}} \right.\]
\[ \Leftrightarrow 0 < m < 1\]
Đáp án cần chọn là: C
Câu 9:
Tìm m để (Cm) : \[y = {x^4} - 2m{x^2} + 2\;\] có 3 điểm cực trị là 3 đỉnh của một tam giác vuông cân.
Ta có: \[y\prime = 4{x^3} - 4mx = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 0}\\{{x^2} = m}\end{array}} \right.\]
Đồ thị hàm số có 3 điểm cực trị ⇔ pt \[y' = 0\] có 3 nghiệm phân biệt \[ \Leftrightarrow m > 0\]
\( \Rightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 0}\\{x = \sqrt m }\\{x = - \sqrt m }\end{array}} \right.\)
⇒ Đồ thị hàm số có 3 điểm cực trị là: \[A(0;2);\,\,\,B( - \sqrt m ;2 - {m^2});\,\,C(\sqrt m ;2 - {m^2})\]
\[\overrightarrow {AB} = \left( { - \sqrt m ; - {m^2}} \right),\overrightarrow {AC} = \left( {\sqrt m ; - {m^2}} \right)\]
Dễ thấy \[\Delta ABC\] cân tại A, để \[\Delta ABC\] vuông cân thì nó phải vuông tại A
\[ \Rightarrow \overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AC} = 0 \Leftrightarrow - m + {m^4} = 0 \Leftrightarrow m({m^3} - 1) = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{m = 0}\\{{m^3} - 1 = 0}\end{array}} \right.\]
\( \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{m = 0}\\{m = 1}\end{array}} \right.\)
Kết hợp điều kiện m>0 ta có m=1
Đáp án cần chọn là: C
Câu 10:
Cho hàm số \[y = {x^4} - 2m{x^2} + 3m + 2.\]. Tất cả các giá trị của m để đồ thị hàm số có 3 điểm cực trị tạo thành tam giác đều là:
\[\begin{array}{l}y\prime = 4{x^3} - 4mx\\y\prime = 0 \Leftrightarrow 4{x^3} - 4mx = 0 \Leftrightarrow 4x({x^2} - m) = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 0}\\{{x^2} = m}\end{array}} \right.\\ \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 0}\\{x = \pm \sqrt m \left( 1 \right)}\end{array}} \right.\end{array}\]
Hàm số \[y = f(x)\;\] có 3 cực trị
⇔\[y\prime = 0\] có 3 nghiệm phân biệt
⇔(1) có 2 nghiệm phân biệt khác 0
⇔m>0.
Gọi 3 điểm cực trị của hàm số lần lượt là\[A(0;a);B( - \sqrt m ;b);C(\sqrt m ;c)\] Khi đó:
\[ + )x = 0 \Rightarrow A(0;3m + 2)\]
\[\begin{array}{l} + )x = - \sqrt m \Rightarrow y = {( - \sqrt m )^4} - 2m.{( - \sqrt m )^2} + 3m + 2\\ = {m^2} - 2{m^2} + 3m + 2\\ = - {m^2} + 3m + 2 \Rightarrow B( - \sqrt m ; - {m^2} + 3m + 2)\end{array}\]
\[\begin{array}{l} + )x = \sqrt m \Rightarrow y = - {m^2} + 3m + 2\\ \Rightarrow C(\sqrt m ; - {m^2} + 3m + 2)\end{array}\]
Ta luôn có\[AB = AC\] nên tam giác ABC đều
\[\begin{array}{l} \Leftrightarrow AB = BC \Leftrightarrow A{B^2} = B{C^2}\\ \Leftrightarrow {( - \sqrt m )^2} + {( - {m^2})^2} = {(2\sqrt m )^2} + {0^2}\\ \Leftrightarrow m + {m^4} = 4m\\ \Leftrightarrow {m^4} - 3m = 0\\ \Leftrightarrow m({m^3} - 3) = 0\\ \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{m = 0}\\{m = \sqrt[3]{3}}\end{array}} \right.\end{array}\]
Kết hợp điều kiện\[m > 0 \Rightarrow m = \sqrt[3]{3}\]
Đáp án cần chọn là: A
Câu 11:
Cho hàm số \[y = {x^4} + 2\left( {1 - {m^2}} \right){x^2} + m + 1.\]. Tất cả các giá trị của mm để đồ thị hàm số có 3 điểm cực trị tạo thành tam giác có diện tích bằng \(4\sqrt 2 \)là
\[\begin{array}{l}y\prime = 4{x^3} + 4(1 - {m^2})x\\y\prime = 0 \Leftrightarrow 4{x^3} + 4(1 - {m^2})x = 0 \Leftrightarrow 4x({x^2} + 1 - {m^2}) = 0\\ \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 0}\\{{x^2} = {m^2} - 1}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 0}\\{x = \pm \sqrt {{m^2} - 1} }\end{array}} \right.\end{array}\]
Điều kiện để hàm số có 3 cực trị:\[{m^2} - 1 > 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{m > 1}\\{m < - 1}\end{array}} \right.\]
\[\begin{array}{*{20}{l}}{x = 0 \Rightarrow A\left( {0;m + 1} \right)}\\{x = - \sqrt {{m^2} - 1} \Rightarrow y = {{\left( { - \sqrt {{m^2} - 1} } \right)}^4} + 2\left( {1 - {m^2}} \right){{\left( { - \sqrt {{m^2} - 1} } \right)}^2} + m + 1}\\{ \Rightarrow y = {{\left( {{m^2} - 1} \right)}^2} - 2{{\left( {{m^2} - 1} \right)}^2} + m + 1 = - {{\left( {{m^2} - 1} \right)}^2} + m + 1}\\{ \Rightarrow B\left( { - \sqrt {{m^2} - 1} ; - {{\left( {{m^2} - 1} \right)}^2} + m + 1} \right)}\\{x = \sqrt {{m^2} - 1} \Rightarrow C\left( {\sqrt {{m^2} - 1} ; - {{\left( {{m^2} - 1} \right)}^2} + m + 1} \right)}\end{array}\]
\[\begin{array}{*{20}{l}}{{S_{ABC}} = 4\sqrt 2 \Leftrightarrow \frac{1}{2}AH.BC = 4\sqrt 2 }\\{ \Leftrightarrow \left| {{y_A} - {y_C}} \right|.\left| {HC} \right| = 4\sqrt 2 }\\{ \Leftrightarrow \left| {{y_A} - {y_C}} \right|.\left| {{x_C}} \right| = 4\sqrt 2 }\\{ \Leftrightarrow \left| {m + 1 + {{\left( {{m^2} - 1} \right)}^2} - m - 1} \right|.\sqrt {{m^2} - 1} = 4\sqrt 2 }\\{ \Leftrightarrow {{\left( {{m^2} - 1} \right)}^2}.\sqrt {{m^2} - 1} = 4\sqrt 2 }\\{ \Leftrightarrow {{\left( {{m^2} - 1} \right)}^5} = 32 \Leftrightarrow {m^2} - 1 = 2 \Leftrightarrow {m^2} = 3 \Leftrightarrow m = \pm \sqrt 3 }\end{array}\]
\[m = \pm \sqrt 3 \] thỏa mãn điều kiện\(\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{m > 1}\\{m < - 1}\end{array}} \right.\)
Đáp án cần chọn là: C
Câu 12:
Cho hàm số \[y = {x^4} - 2m{x^2} + {m^2} + m.\]. Tất cả các giá trị của m để đồ thị hàm số có 3 điểm cực trị tạo thành tam giác có một góc 120o là:
\[\begin{array}{l}y\prime = 4{x^3} - 4mx\\y\prime = 0 \Leftrightarrow 4{x^3} - 4mx = 0 \Leftrightarrow 4x({x^2} - m) = 0\\ \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 0}\\{x = \pm \sqrt m }\end{array}} \right.\end{array}\]
Điều kiện để hàm số có 3 cực trị: m>0
\[\begin{array}{*{20}{l}}{x = 0 \Rightarrow A\left( {0;\,{m^2} + m} \right)}\\{x = - \sqrt m \Rightarrow y = {{\left( { - \sqrt m } \right)}^4} - 2m{{\left( { - \sqrt m } \right)}^2} + {m^2} + m}\\{ = {m^2} - 2{m^2} + {m^2} + m = m \Rightarrow B\left( { - \sqrt m ;\,m} \right)}\\{x = \sqrt m \Rightarrow C\left( {\sqrt m ;\,m} \right)}\end{array}\]
\[\begin{array}{l}\overrightarrow {AB} = ( - \sqrt m ; - {m^2}),\overrightarrow {AC} = (\sqrt m ; - {m^2})\\\widehat {BAC} = {120^0}\end{array}\]
\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow \frac{{\overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AC} }}{{\left| {\overrightarrow {AB} } \right|.\left| {\overrightarrow {AC} } \right|}} = cos{120^0}\\ \Leftrightarrow \frac{{ - m + {m^4}}}{{\sqrt {m + {m^4}} .\sqrt {m + {m^4}} }} = - \frac{1}{2}\\ \Leftrightarrow 2({m^4} - m) = - (m + {m^4})\\ \Leftrightarrow 3{m^4} - m = 0\\ \Leftrightarrow m(3{m^3} - 1) = 0\\ \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{m = 0(loai)}\\{m = \frac{1}{{\sqrt[3]{3}}}}\end{array}} \right.\end{array}\)
Đáp án cần chọn là: A
Câu 13:
Hãy lập phương trình đường thẳng (d) đi qua các điểm cực đại và cực tiểu của đồ thị hàm số \[y = {x^3} + 3m{x^2} - 3x\]
Có: \[y\left( x \right) = {x^3} + 3m{x^2} - 3x \Rightarrow y'\left( x \right) = 3{x^2} + 6mx - 3\]
Phương trình đường thẳng dd đi qua 2 cực trị của (C) nên \[\left( {{x_o};{y_o}} \right) \in d\] thỏa mãn:
\(\begin{array}{l}\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{y\prime ({x_o}) = 0}\\{{y_o} = x_0^3 + 3mx_0^2 - 3{x_o}}\end{array}} \right.\\ \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{3x_0^2 + 6m{x_o} - 3 = 0}\\{{y_o} = {x_o}(x_0^2 + 2m_o^2) - 3{x_0} + mx_0^2}\end{array}} \right.\\ \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x_0^2 + 2m{x_o} = 1}\\{{y_o} = - 2{x_o} + mx_o^2}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x_o^2 = - 2m{x_o} + 1}\\{{y_o} = - 2{x_o} + m( - 2m{x_o} + 1)}\end{array}} \right.\\ \Rightarrow {y_o} = - 2({m^2} + 1){x_o} + m\end{array}\)
Đáp án cần chọn là: B
Câu 14:
Cho hàm số \[y = 2{x^3} - 3\left( {m + 1} \right){x^2} + 6mx.\]. Tìm mm để đồ thị hàm số có hai điểm cực trị là A,B sao cho đường thẳng AB vuông góc với \[d:x - y - 9 = 0\]
\[y' = 6{x^2} - 6\left( {m + 1} \right)x + 6m\]
Đồ thị hàm số có hai điểm cực trị A,B ⇔ phương trình \[y' = 0\] có hai nghiệm phân biệt
\[ \Leftrightarrow {\rm{\Delta '}} = 9{\left( {m + 1} \right)^2} - 36m > 0 \Leftrightarrow 9{m^2} - 18m + 9 > 0 \Leftrightarrow 9{\left( {m - 1} \right)^2} > 0 \Leftrightarrow m \ne 1\]
Khi đó,
\[y = y'.\left( {\frac{1}{3}x - \frac{{m + 1}}{6}} \right) + \left[ {4m - {{\left( {m + 1} \right)}^2}} \right]x + m\left( {m + 1} \right)\]
Đường thẳng \[AB:y = \left[ {4m - {{\left( {m + 1} \right)}^2}} \right]x + m\left( {m + 1} \right)\] có hệ số góc\[k = 4m - {\left( {m + 1} \right)^2}\]
Đường thẳng\[d:\,y = x - 9\] có hệ số góc\[k = 1\]
\[\begin{array}{l}AB \bot d\\ \Leftrightarrow [4m - {(m + 1)^2}].1 = - 1\\ \Leftrightarrow 4m - {m^2} - 2m - 1 = - 1\\ \Leftrightarrow - {m^2} + 2m = 0\\ \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{m = 0}\\{m = 2}\end{array}} \right.\end{array}\]
Đáp án cần chọn là: C
Câu 15:
Cho hàm số y=f(x) liên tục trên R và có đồ thị như hình vẽ bên, một hàm số g(x) xác định theo f(x) có đạo hàm \[g\prime (x) = f(x) + m\]. Tìm tất cả các giá trị thực của tham số mm để hàm số g(x) có duy nhất một cực trị.
Hàm số g(x) có duy nhất một cực trị \[ \Leftrightarrow \,pt\,g'\left( x \right) = 0\]có đúng một nghiệm \[{x_0}\] thỏa mãn g′(x) đổi dấu qua nghiệm đó.
Theo đề bài ta có: \[g'\left( x \right) = f\left( x \right) + m\]
\[ \Rightarrow g'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow f\left( x \right) + m = 0 \Leftrightarrow f\left( x \right) = - m\]=>Số nghiệm của pt \[g\prime (x) = 0\;\] là số giao điểm của đồ thị hàm số y=f(x) và đường thẳng y=−m.
Quan sát đồ thị ta thấy đường thẳng y=−m cắt đồ thị hàm số y=f(x)) tại một điểm duy nhất
\( \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{ - m < 0}\\{ - m > 4}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{m > 0}\\{m < - 4}\end{array}} \right.\).
Ngoài ra, với m=0 hoặc m=−4 thì đồ thị hàm số y=f(x) có hai điểm chung với đường thẳng y=m nhưng một điểm là điểm tiếp xúc nên phương trình \[g\prime (x) = 0\;\] có hai nghiệm phân biệt, trong đó có một nghiệm kép và một nghiệm đơn.
Nên trong trường hợp này, hàm số y=g(x) vẫn chỉ có một cực trị.
Vậy \[m \ge 0\;\] hoặc \[m \le - 4\].
Đáp án cần chọn là: B
Câu 16:
Cho hàm số \[y = {x^3} + 6{x^2} + 3\left( {m + 2} \right)x - m - 6\] với mm là tham số thực. Tìm tất cả các giá trị của m để hàm số có hai điểm cực trị \[{x_1},{x_2}\] thỏa mãn \[{x_1} < - 1 < {x_2}\]
Ta có\[y' = 3{x^2} + 12x + 3\left( {m + 2} \right) = 3\left[ {{x^2} + 4x + \left( {m + 2} \right)} \right].\]
Yêu cầu bài toán\[ \Leftrightarrow y' = 0\] có hai nghiệm phân biệt \[{x_1},{x_2}\] thỏa mãn \[{x_1} < - 1 < {x_2}\]
- Hàm số có hai điểm cực trị \[ \Leftrightarrow {\rm{\Delta '}} = 4 - \left( {m + 2} \right) = 2 - m > 0 \Leftrightarrow m < 2\]Hai điểm cực trị thỏa mãn\[{x_1} < - 1 < {x_2}\] ⇔ phương trình \[y' = 0\] có hai nghiệm phân biệt\[ \Leftrightarrow y'\left( { - 1} \right) < 0 \Leftrightarrow m < 1.\].
Đáp án cần chọn là: B
Câu 17:
Cho hàm số \[y = 2{x^3} + m{x^2} - 12x - 13\] với m là tham số thực. Tìm giá trị của mm để đồ thị hàm số có hai điểm cực trị thỏa mãn khoảng cách từ chúng đến trục tung bằng nhau.
Ta có\[y' = 6{x^2} + 2mx - 12.\]
Do\[{\rm{\Delta '}} = {m^2} + 72 > 0,\forall m \in \mathbb{R}\]nên hàm số luôn có hai điểm cực trị\[{x_1},{x_2}\]với\[{x_1},{x_2}\]là hai nghiệm của phương trình \[y' = 0\].
Theo định lí Viet, ta có \[{x_1} + {x_2} = - \frac{m}{3}.\]
Gọi\[A\left( {{x_1};{y_1}} \right)\] và \[B\left( {{x_2};{y_2}} \right)\] là hai điểm cực trị của đồ thị hàm số.
Yêu cầu bài toán \[ \Leftrightarrow \left| {{x_1}} \right| = \left| {{x_2}} \right| \Leftrightarrow {x_1} = - {x_2}\] (do\[{x_1} \ne {x_2}\])
\[ \Leftrightarrow {x_1} + {x_2} = 0 \Leftrightarrow - \frac{m}{3} = 0 \Leftrightarrow m = 0.\]
Đáp án cần chọn là: D
Câu 18:
Cho hàm số \[y = {x^3} - 3m{x^2} + 4{m^2} - 2\] với m là tham số thực. Tìm giá trị của mm để đồ thị hàm số có hai điểm cực trị A,B sao cho I(1;0) là trung điểm của đoạn thẳng AB.
Ta có\[y\prime = 3{x^2} - 6mx = 3x(x - 2m);y\prime = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 0}\\{x = 2m}\end{array}} \right.\]
Đề đồ thị hàm số có hai điểm cực trị \[ \Leftrightarrow m \ne 0\]
Khi đó tọa độ hai điểm cực trị là\[A\left( {0;4{m^2} - 2} \right)\] và \[B\left( {2m;4{m^2} - 4{m^3} - 2} \right)\]
Do I(1;0) là trung điểm của AB nên\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{x_A} + {x_B} = 2{x_I}}\\{{y_A} + {y_B} = 2{y_I}}\end{array}} \right.\)
\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{0 + 2m = 2}\\{(4{m^2} - 2) + (4{m^2} - 4{m^3} - 2) = 0}\end{array}} \right. \Leftrightarrow m = 1\) thỏa mãn.
Đáp án cần chọn là: C
Câu 19:
Gọi \[{m_0}\] là giá trị của mm thỏa mãn đồ thị hàm số \[y = \frac{{{x^2} + mx - 5}}{{{x^2} + 1}}\] có hai điểm cực trị A,B sao cho đường thẳng AB đi qua điểm I(1;−3). Khẳng định nào sau đây là đúng?
TXĐ:\[D = \mathbb{R}\]
Ta có\[y = \frac{{{x^2} + mx - 5}}{{{x^2} + 1}} = 1 + \frac{{mx - 6}}{{{x^2} + 1}}\]
Suy ra \[y' = \frac{{m\left( {{x^2} + 1} \right) - 2x\left( {mx - 6} \right)}}{{{{\left( {{x^2} + 1} \right)}^2}}} = \frac{{ - m{x^2} + 12x + m}}{{{{\left( {{x^2} + 1} \right)}^2}}}\]
Để hàm số đã cho có hai cực trị thì phương trình\[y' = 0\] có hai nghiệm phân biệt hay\[ - m{x^2} + 12x + m = 0\] có hai nghiệm phân biệt. Ta có\[{\rm{\Delta '}} = 36 + {m^2} > 0;\,\forall m\] nên hàm số luôn có hai cực trị.
Phương trình đường thẳng AB qua hai điểm cực trị là
\[y = \frac{{2\left( { - m} \right)x - 4.\left( { - 5} \right)}}{{ - 4}} = \frac{m}{2}x - 5\]
Đường thẳng AB qua điểm I(1;−3) nên\[ - 3 = \frac{m}{2}.1 - 5 \Leftrightarrow m = 4\]
Suy ra\[{m_0} = 4\]
Đáp án cần chọn là: D
Câu 20:
Hàm số \[f\left( x \right) = \left| {\frac{x}{{{x^2} + 1}} - m} \right|\] (với m là tham số thực) có nhiều nhất bao nhiêu điểm cực trị?
Hàm số\[f\left( x \right) = \left| {\frac{x}{{{x^2} + 1}} - m} \right|\] có TXĐ \[D = \mathbb{R}\]
Xét hàm số\[g\left( x \right) = \frac{x}{{{x^2} + 1}} - m\] ta có:
\[g'\left( x \right) = \frac{{{x^2} + 1 - x.2x}}{{{{\left( {{x^2} + 1} \right)}^2}}} = \frac{{ - {x^2} + 1}}{{{{\left( {{x^2} + 1} \right)}^2}}} = 0 \Leftrightarrow x = \pm 1\]
⇒ Hàm số y=g(x) có 2 điểm cực trị.
Xét phương trình hoành độ giao điểm
\[\frac{x}{{{x^2} + 1}} - m = 0 \Leftrightarrow \frac{{x - m\left( {{x^2} + 1} \right)}}{{{x^2} + 1}} = 0 \Leftrightarrow - m{x^2} + x - m = 0\]
, phương trình có\[{\rm{\Delta }} = 1 - 4{m^2}\] chưa xác định dấu nên có tối đa 2 nghiệm.
Vậy hàm số\[f\left( x \right) = \left| {\frac{x}{{{x^2} + 1}} - m} \right|\] có tối đa \[2 + 2 = 4\]cực trị.
Đáp án cần chọn là: D
Câu 21:
Gọi S là tập hợp tất cả các giá trị thực của tham số mm để đồ thị hàm số \[y = \frac{{{x^2} + mx + 2m}}{{x + 1}}\] có hai điểm cực trị A,B và tam giác OAB vuông tại O. Tổng tất cả các phần tử của S là:
ĐKXĐ: \[D = \mathbb{R} \setminus \left\{ { - 1} \right\}\]
Ta có: \[y = \frac{{{x^2} + mx + 2m}}{{x + 1}} = x + m - 1 + \frac{{m + 1}}{{x + 1}}\]
\[ \Rightarrow y' = 1 - \frac{{m + 1}}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}} = \frac{{{x^2} + 2x - m}}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}}\]
Để hàm số đã cho có 2 cực trị thì phương trình \[y' = 0\] phải có 2 nghiệm phân biệt khác −1\( \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\Delta \prime = 1 + m > 0}\\{1 - 2 - m \ne 0}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{m > - 1}\\{m \ne - 1}\end{array}} \right. \Leftrightarrow m > - 1\)
Khi đó, giả sử \[{x_1},\,\,{x_2}\] là nghiệm phân biệt của phương trình \[y' = 0\], áp dụng định lí Vi-ét ta có\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{x_1} + {x_2} = - 2}\\{{x_1}.{x_2} = - m}\end{array}} \right.\)
Đặt\[A\left( {{x_1};{x_1} + m - 1 + \frac{{m + 1}}{{{x_1} + 1}}} \right),\,\,B\left( {{x_2};{x_2} + m - 1 + \frac{{m + 1}}{{{x_2} + 1}}} \right)\] là hai điểm cực trị của hàm số.
Để tam giác OAB vuông tại O thì \[\overrightarrow {OA} .\overrightarrow {OB} = 0\]
\[\begin{array}{l} \Leftrightarrow {x_1}.{x_2} + ({x_1} + m - 1 + \frac{{m + 1}}{{{x_1} + 1}})({x_2} + m - 1 + \frac{{m + 1}}{{{x_2} + 1}}) = 0\\ \Leftrightarrow 2{x_1}.{x_2} + (m - 1)({x_1} + {x_2}) + (m + 1)(\frac{{{x_1}}}{{{x_2} + 1}} + \frac{{{x_2}}}{{{x_1} + 1}})\\ + {(m - 1)^2} + ({m^2} - 1)(\frac{1}{{{x_1} + 1}} + \frac{1}{{{x_2} + 1}}) + \frac{{{{(m + 1)}^2}}}{{({x_1} + 1)({x_2} + 1)}} = 0\\ \Leftrightarrow 2{x_1}.{x_2} + (m - 1)({x_1} + {x_2}) + (m + 1)\frac{{x_1^2 + x_2^2 + {x_1} + {x_2}}}{{{x_1}{x_2} + {x_1} + {x_2} + 1}}\\ + {(m - 1)^2} + ({m^2} - 1)\frac{{{x_1} + {x_2} + 2}}{{{x_1}{x_2} + {x_1} + {x_2} + 1}} + \frac{{{{(m + 1)}^2}}}{{{x_1}{x_2} + {x_1} + {x_2} + 1}}\\{x_1}.{x_2} + (m - 1)({x_1} + {x_2}) + (m + 1)\frac{{{{({x_1} + {x_2})}^2} - 2{x_1}{x_2} + {x_1} + x}}{{{x_1}{x_2} + {x_1} + {x_2} + 1}}\\ + {(m - 1)^2} + ({m^2} - 1)\frac{{{x_1} + {x_2} + 2}}{{{x_1}{x_2} + {x_1} + {x_2} + 1}} + \frac{{{{(m + 1)}^2}}}{{{x_1}{x_2} + {x_1} + {x_2} + 1}}\\ \Leftrightarrow - 2m - 2(m - 1) + (m + 1).\frac{{2 + 2m}}{{ - m - 1}} + {(m - 1)^2} + \frac{{{{(m + 1)}^2}}}{{ - m - 1}} = 0\\ \Leftrightarrow - 2m - 2m + 2 - 2 - 2m + {m^2} - 2m + 1 - m - 1 = 0\\ \Leftrightarrow {m^2} - 9m = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{m = 0}\\{m = 9}\end{array}} \right.\left( {tm} \right)\end{array}\]
\[ \Rightarrow S = \left\{ {0;9} \right\}\]
Vậy tổng tất cả các phần tử của S là 9.
Đáp án cần chọn là: A
Câu 22:
Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để đồ thị hàm số \[y = m{x^3} - \left( {2m - 1} \right){x^2} + 2mx - m - 1\] có hai điểm cực trị nằm về hai phía của trục hoành.
Để đồ thị hàm số\[y = m{x^3} - \left( {2m - 1} \right){x^2} + 2mx - m - 1\] có hai điểm cực trị nằm về hai phía của trục hoành thì phương trình\[m{x^3} - \left( {2m - 1} \right){x^2} + 2mx - m - 1 = 0\,\,\left( * \right)\] phải có 3 nghiệm phân biệt.
Ta có:
\[\begin{array}{l}m{x^3} - (2m - 1){x^2} + 2mx - m - 1 = 0\\ \Leftrightarrow (x - 1)[m{x^2} - (m - 1)x + m + 1] = 0\\ \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 1}\\{m{x^2} - (m - 1)x + m + 1 = 0( * * )}\end{array}} \right.\end{array}\]
Để (*) có ba nghiệm phân biệt thì (**) phải có 2 nghiệm phân biệt khác 1.
\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{m \ne 0}\\{m.1 - (m - 1).1 + m + 1 \ne 0}\\{\Delta = {{(m - 1)}^2} - 4m(m + 1) > 0}\end{array}} \right.\\ \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{m \ne 0}\\{m - m + 1 + m + 1 \ne 0}\\{{m^2} - 2m + 1 - 4{m^2} - 4m > 0}\end{array}} \right.\\ \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{m \ne 0}\\{m \ne - 2}\\{ - 3{m^2} - 6m + 1 > 0}\end{array}} \right.\\ \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{m \ne 0}\\{m \ne - 2}\\{\frac{{ - 3 - 2\sqrt 3 }}{3} < m < \frac{{ - 3 + 2\sqrt 3 }}{3}}\end{array}} \right.\end{array}\)
Mà\[m \in \mathbb{Z} \Rightarrow m = - 1\]
Vậy có 1 giá trị của m thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Đáp án cần chọn là: C
Câu 23:
Có tất cả bao nhiêu giá trị nguyên dương của tham số m để hàm số \[y = \mid 3{x^4} - 4{x^3} - 12{x^2} + m\mid \;\] có 5 điểm cực trị?
Xét hàm số \[f\left( x \right) = 3{x^4} - 4{x^3} - 12{x^2}\] ta có
\[\begin{array}{l}f\prime (x) = 12{x^3} - 12{x^2} - 24x\\f\prime (x) = 0 \Leftrightarrow 12{x^3} - 12{x^2} - 24x = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 0}\\{x = - 1}\\{x = 2}\end{array}} \right.\end{array}\]
BBT:
Ta có đồ thị \[y = f\left( x \right)\,\,\left( C \right)\] như sau:
Để\[y = \left| {3{x^4} - 4{x^3} - 12{x^2} + m} \right|\] có 5 điểm cực trị thì:
TH1: (C) cắt đường thẳng y=−m tại 2 điểm phân biệt khác cực trị
\( \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{ - m > 0}\\{ - 32 < - m < - 5}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{m < 0}\\{5 < m < 32}\end{array}} \right.\)
Mà\[m \in {\mathbb{Z}^ + }\, \Rightarrow m \in \left\{ {6;7;...;31} \right\}\] 26 giá trị.
TH2: (C) cắt đường thẳng y=−m tại 3 điểm phân biệt, trong đó có 1 cực trị
\( \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{ - m = 0}\\{ - m = - 5}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{m = 0(L)}\\{m = 5(TM)}\end{array}} \right.\)
Vậy, có tất cả 27 giá trị của m thỏa mãn.
Đáp án cần chọn là: B
Câu 24:
Gọi k là số giá trị nguyên của tham số m để hàm số \[y = \frac{1}{3}{x^3} - {x^2} + ({m^2} - 8m + 16)x - 31\;\] có cực trị. Tìm k.
Ta có: \[y' = {x^2} - 2x + {m^2} - 8m + 16\]
Để hàm số đã cho có cực trị thì phương trình \[y' = 0\] phải có 2 nghiệm phân biệt.
\[\begin{array}{l} \Rightarrow \Delta \prime = 1 - {m^2} + 8m - 16 > 0\\ \Leftrightarrow - {m^2} + 8m - 15 > 0\\ \Leftrightarrow 3 < m < 5\end{array}\]
Mà\[m \in \mathbb{Z} \Rightarrow m = 4\]
Vậy có 1 giá trị của m thỏa mãn yêu cầu bài toán.
=>k=1
Câu 25:
Tìm tất cả các giá trị của tham số m để hàm số \[y = - {x^3} - 3{x^2} + mx + 2\;\] có cực đại và cực tiểu?
Để hàm số\[y = - {x^3} - 3{x^2} + mx + 2\] có cực đại và cực tiểu thì phương trình\[y' = - 3{x^2} - 6x + m = 0\] phải có 2 nghiệm phân biệt\[ \Rightarrow {\rm{\Delta '}} = 9 + 3m > 0 \Leftrightarrow m > - 3\]
Câu 26:
Cho hàm số \[f\left( x \right) = \frac{1}{3}{x^3} + m{x^2} + \left( {{m^2} - 4} \right)x + 1\]. Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số mm để hàm số \[y = f(|x|)\;\] có đúng 3 điểm cực trị?
Bước 1:
Số điểm cực trị của hàm số\[y = f\left( {\left| x \right|} \right)\] là \[2m + 1\] trong đó m là số điềm cực trị dương của hàm số\[y = f\left( x \right)\]
Do đó để hàm số\[y = f\left( {\left| x \right|} \right)\] có đúng 3 điểm cực trị thì m=1⇒ hàm số\[y = f\left( x \right)\] phải có 1 điểm cực trị dương (*).
Bước 2:
Ta có:\[f'\left( x \right) = {x^2} + 2mx + {m^2} - 4\]
Xét\[f'\left( x \right) = 0\] có\[{\rm{\Delta '}} = {m^2} - {m^2} + 4 > 0\,\,\forall m\] nên\[f'\left( x \right) = 0\] có 2 nghiệm phân biệt
\(\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{x_1} = - m + 2}\\{{x_2} = - m - 2}\end{array}} \right.\)
Bước 3:
\[\left( * \right) \Rightarrow - m - 2 \le 0 < - m + 2 \Leftrightarrow - 2 \le m < 2\]
Mà \[m \in \mathbb{Z} \Rightarrow m \in \left\{ { - 2; - 1;0;1} \right\}\]
Vậy có 4 giá trị của m thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Đáp án cần chọn là: C