Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Câu 2:
Để giải quyết câu hỏi này, chúng ta sẽ kiểm tra từng trường hợp một.
a) Khi \( m = -1 \)
Thay \( m = -1 \) vào hàm số:
\[ f(x) = 2x^3 + 2(-1 + 1)x^2 + 6x + 4 + 2(-1) = 2x^3 + 6x + 2 \]
Tính đạo hàm của \( f(x) \):
\[ f'(x) = 6x^2 + 6 \]
Phương trình đạo hàm:
\[ f'(x) = 6x^2 + 6 > 0 \quad \forall x \in (-\infty, +\infty) \]
Do đó, hàm số \( f(x) \) đồng biến trên khoảng \( (-\infty, +\infty) \).
b) Khi \( m = 1 \)
Thay \( m = 1 \) vào hàm số:
\[ f(x) = 2x^3 + 2(1 + 1)x^2 + 6x + 4 + 2(1) = 2x^3 + 4x^2 + 6x + 6 \]
Tính đạo hàm của \( f(x) \):
\[ f'(x) = 6x^2 + 8x + 6 \]
Phương trình đạo hàm:
\[ f'(x) = 6x^2 + 8x + 6 \]
Ta kiểm tra xem phương trình đạo hàm có nghiệm thực hay không:
\[ 6x^2 + 8x + 6 = 0 \]
Tính delta:
\[ \Delta = 8^2 - 4 \cdot 6 \cdot 6 = 64 - 144 = -80 < 0 \]
Vì delta nhỏ hơn 0, phương trình đạo hàm không có nghiệm thực, do đó hàm số không có cực trị.
c) Có 3 giá trị nguyên dương của tham số \( m \) để hàm số đồng biến trên \( (-\infty, +\infty) \)
Hàm số \( f(x) = 2x^3 + 2(m+1)x^2 + 6x + 4 + 2m \) đồng biến trên \( (-\infty, +\infty) \) nếu đạo hàm \( f'(x) \geq 0 \) cho mọi \( x \).
Tính đạo hàm của \( f(x) \):
\[ f'(x) = 6x^2 + 4(m+1)x + 6 \]
Phương trình đạo hàm:
\[ f'(x) = 6x^2 + 4(m+1)x + 6 \]
Để hàm số đồng biến trên \( (-\infty, +\infty) \), phương trình đạo hàm phải luôn lớn hơn hoặc bằng 0. Điều này xảy ra khi delta của phương trình đạo hàm nhỏ hơn hoặc bằng 0:
\[ \Delta' = [4(m+1)]^2 - 4 \cdot 6 \cdot 6 \leq 0 \]
\[ 16(m+1)^2 - 144 \leq 0 \]
\[ (m+1)^2 \leq 9 \]
\[ -3 \leq m+1 \leq 3 \]
\[ -4 \leq m \leq 2 \]
Các giá trị nguyên dương của \( m \) trong khoảng này là \( m = 1, 2 \). Do đó, không có 3 giá trị nguyên dương của \( m \).
d) Hàm số đạt cực tiểu tại \( x = 2 \) khi đó \( m \in (2, 5) \)
Để hàm số đạt cực tiểu tại \( x = 2 \), đạo hàm \( f'(x) \) phải bằng 0 tại \( x = 2 \):
\[ f'(x) = 6x^2 + 4(m+1)x + 6 \]
\[ f'(2) = 6(2)^2 + 4(m+1)(2) + 6 = 0 \]
\[ 24 + 8(m+1) + 6 = 0 \]
\[ 30 + 8m + 8 = 0 \]
\[ 8m + 38 = 0 \]
\[ 8m = -38 \]
\[ m = -\frac{38}{8} = -\frac{19}{4} \]
Do đó, \( m \) không thuộc khoảng \( (2, 5) \).
Kết luận:
- Đáp án đúng là: a) Khi \( m = -1 \) thì hàm số đồng biến trên khoảng \( (-\infty, +\infty) \).
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019
Email: info@fqa.vn
Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Ô Chợ Dừa, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.