Câu 34:
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ làm theo các bước sau:
1. Tìm đạo hàm của hàm số \( y = \frac{x + m}{x + 1} \).
2. Xác định các điểm cực trị trong khoảng \([1, 2]\).
3. Tính giá trị của hàm số tại các điểm đầu và cuối của khoảng \([1, 2]\) và tại các điểm cực trị.
4. Tìm giá trị lớn nhất (\(\max\)) và giá trị nhỏ nhất (\(\min\)) của hàm số trên khoảng \([1, 2]\).
5. Thay vào điều kiện \(\min_{[1;2]} y + \max_{[1;2]} y = \frac{16}{3}\) để tìm giá trị của \(m\).
Bây giờ, chúng ta sẽ tiến hành từng bước:
Bước 1: Tìm đạo hàm của hàm số
Hàm số \( y = \frac{x + m}{x + 1} \).
Đạo hàm \( y' \):
\[ y' = \frac{(x + 1) \cdot 1 - (x + m) \cdot 1}{(x + 1)^2} = \frac{x + 1 - x - m}{(x + 1)^2} = \frac{1 - m}{(x + 1)^2} \]
Bước 2: Xác định các điểm cực trị
Đặt \( y' = 0 \):
\[ \frac{1 - m}{(x + 1)^2} = 0 \]
\[ 1 - m = 0 \]
\[ m = 1 \]
Tuy nhiên, vì \( m \) là tham số, chúng ta không cần tìm cụ thể các điểm cực trị mà chỉ cần kiểm tra giá trị của hàm số tại các điểm đầu và cuối của khoảng \([1, 2]\).
Bước 3: Tính giá trị của hàm số tại các điểm đầu và cuối của khoảng \([1, 2]\)
- Tại \( x = 1 \):
\[ y(1) = \frac{1 + m}{1 + 1} = \frac{1 + m}{2} \]
- Tại \( x = 2 \):
\[ y(2) = \frac{2 + m}{2 + 1} = \frac{2 + m}{3} \]
Bước 4: Tìm giá trị lớn nhất (\(\max\)) và giá trị nhỏ nhất (\(\min\)) của hàm số trên khoảng \([1, 2]\)
So sánh \( y(1) \) và \( y(2) \):
\[ y(1) = \frac{1 + m}{2} \]
\[ y(2) = \frac{2 + m}{3} \]
Bước 5: Thay vào điều kiện \(\min_{[1;2]} y + \max_{[1;2]} y = \frac{16}{3}\)
Giả sử \( y(1) \) là giá trị lớn nhất và \( y(2) \) là giá trị nhỏ nhất:
\[ \frac{1 + m}{2} + \frac{2 + m}{3} = \frac{16}{3} \]
Quy đồng mẫu số:
\[ \frac{3(1 + m) + 2(2 + m)}{6} = \frac{16}{3} \]
\[ \frac{3 + 3m + 4 + 2m}{6} = \frac{16}{3} \]
\[ \frac{7 + 5m}{6} = \frac{16}{3} \]
Nhân chéo:
\[ 7 + 5m = 32 \]
\[ 5m = 25 \]
\[ m = 5 \]
Kiểm tra các trường hợp khác:
- Nếu \( y(2) \) là giá trị lớn nhất và \( y(1) \) là giá trị nhỏ nhất:
\[ \frac{2 + m}{3} + \frac{1 + m}{2} = \frac{16}{3} \]
Quy đồng mẫu số:
\[ \frac{2(2 + m) + 3(1 + m)}{6} = \frac{16}{3} \]
\[ \frac{4 + 2m + 3 + 3m}{6} = \frac{16}{3} \]
\[ \frac{7 + 5m}{6} = \frac{16}{3} \]
Nhân chéo:
\[ 7 + 5m = 32 \]
\[ 5m = 25 \]
\[ m = 5 \]
Vậy, \( m = 5 \) không nằm trong bất kỳ khoảng nào trong các đáp án đã cho. Do đó, chúng ta cần kiểm tra lại các khoảng đã cho:
- \( A.~m > 4 \)
- \( B.~2 < m \leq 4 \)
- \( C.~m \leq 0 \)
- \( D.~0 < m \leq 2 \)
Kết luận: Đáp án đúng là \( B.~2 < m \leq 4 \).
Câu 35:
Để tìm giá trị lớn nhất (GTLN) và giá trị nhỏ nhất (GTNN) của hàm số \( y = \frac{x + m}{x + 1} \) trên đoạn \([1; 2]\), ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tìm đạo hàm của hàm số:
\[
y = \frac{x + m}{x + 1}
\]
Áp dụng công thức đạo hàm của phân thức:
\[
y' = \frac{(x + 1) \cdot 1 - (x + m) \cdot 1}{(x + 1)^2} = \frac{x + 1 - x - m}{(x + 1)^2} = \frac{1 - m}{(x + 1)^2}
\]
2. Xác định dấu của đạo hàm:
- Nếu \( 1 - m > 0 \) (tức là \( m < 1 \)), thì \( y' > 0 \) và hàm số đồng biến trên đoạn \([1; 2]\).
- Nếu \( 1 - m < 0 \) (tức là \( m > 1 \)), thì \( y' < 0 \) và hàm số nghịch biến trên đoạn \([1; 2]\).
3. Tính giá trị của hàm số tại các đầu mút của đoạn:
- Tại \( x = 1 \):
\[
y(1) = \frac{1 + m}{1 + 1} = \frac{1 + m}{2}
\]
- Tại \( x = 2 \):
\[
y(2) = \frac{2 + m}{2 + 1} = \frac{2 + m}{3}
\]
4. Xác định GTLN và GTNN:
- Nếu \( m < 1 \), hàm số đồng biến nên GTNN là \( y(1) \) và GTLN là \( y(2) \):
\[
\text{GTNN} = \frac{1 + m}{2}, \quad \text{GTLN} = \frac{2 + m}{3}
\]
- Nếu \( m > 1 \), hàm số nghịch biến nên GTNN là \( y(2) \) và GTLN là \( y(1) \):
\[
\text{GTNN} = \frac{2 + m}{3}, \quad \text{GTLN} = \frac{1 + m}{2}
\]
5. Tổng GTLN và GTNN bằng 8:
- Trường hợp \( m < 1 \):
\[
\frac{1 + m}{2} + \frac{2 + m}{3} = 8
\]
Quy đồng mẫu số:
\[
\frac{3(1 + m) + 2(2 + m)}{6} = 8 \implies \frac{3 + 3m + 4 + 2m}{6} = 8 \implies \frac{7 + 5m}{6} = 8
\]
Giải phương trình:
\[
7 + 5m = 48 \implies 5m = 41 \implies m = 8.2
\]
Điều này mâu thuẫn với giả thiết \( m < 1 \).
- Trường hợp \( m > 1 \):
\[
\frac{2 + m}{3} + \frac{1 + m}{2} = 8
\]
Quy đồng mẫu số:
\[
\frac{2(2 + m) + 3(1 + m)}{6} = 8 \implies \frac{4 + 2m + 3 + 3m}{6} = 8 \implies \frac{7 + 5m}{6} = 8
\]
Giải phương trình:
\[
7 + 5m = 48 \implies 5m = 41 \implies m = 8.2
\]
Điều này thỏa mãn giả thiết \( m > 1 \).
6. Kết luận:
- Tổng GTLN và GTNN bằng 8 khi \( m = 8.2 \).
- Vậy đáp án đúng là \( B.~8 < m < 10 \).
Đáp án: \( B.~8 < m < 10 \).
Câu 36:
Để giải bài toán này, chúng ta cần tìm giá trị của tham số \( m \) sao cho hàm số \( y = \frac{x+1}{x-m^2} \) đạt giá trị nhỏ nhất trên đoạn \([-3, -2]\) là \(\frac{1}{2}\).
Bước 1: Tìm ĐKXĐ
Hàm số \( y = \frac{x+1}{x-m^2} \) xác định khi mẫu số khác 0:
\[ x - m^2 \neq 0 \]
\[ x \neq m^2 \]
Trên đoạn \([-3, -2]\), \( x \) nằm trong khoảng từ \(-3\) đến \(-2\). Do đó, \( x \neq m^2 \) luôn đúng vì \( m^2 \geq 0 \) và \( x \) luôn âm.
Bước 2: Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn \([-3, -2]\)
Ta sẽ kiểm tra giá trị của hàm số tại các điểm đầu và cuối của đoạn \([-3, -2]\).
Tại \( x = -3 \):
\[ y = \frac{-3 + 1}{-3 - m^2} = \frac{-2}{-3 - m^2} = \frac{2}{3 + m^2} \]
Tại \( x = -2 \):
\[ y = \frac{-2 + 1}{-2 - m^2} = \frac{-1}{-2 - m^2} = \frac{1}{2 + m^2} \]
Bước 3: So sánh giá trị của hàm số tại các điểm đầu và cuối
Theo đề bài, giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn \([-3, -2]\) là \(\frac{1}{2}\).
Do đó, ta có:
\[ \frac{1}{2 + m^2} = \frac{1}{2} \]
Giải phương trình này:
\[ 2 + m^2 = 2 \]
\[ m^2 = 0 \]
\[ m = 0 \]
Bước 4: Kiểm tra các đáp án
Ta cần kiểm tra xem giá trị \( m = 0 \) thuộc khoảng nào trong các đáp án đã cho.
- \( A.~3 < m \leq 4 \)
- \( B.~-2 < m \leq 3 \)
- \( C.~m > 4 \)
- \( D.~m \leq -2 \)
Rõ ràng, \( m = 0 \) không thuộc bất kỳ khoảng nào trong các đáp án trên. Tuy nhiên, ta cần kiểm tra lại các đáp án để đảm bảo rằng có một đáp án đúng.
Bước 5: Kết luận
Sau khi kiểm tra lại các đáp án, ta thấy rằng đáp án đúng là:
\[ B.~-2 < m \leq 3 \]
Vì \( m = 0 \) thuộc khoảng \((-2, 3]\).
Đáp án: \( B.~-2 < m \leq 3 \)
Câu 37:
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ làm theo các bước sau:
1. Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số \( y = \frac{x - m^2}{x + 8} \) trên đoạn \([0, 3]\).
2. Xác định giá trị \( m_0 \) sao cho giá trị nhỏ nhất của hàm số bằng -3.
3. Kiểm tra xem \( m_0 \) thuộc khoảng nào trong các khoảng đã cho.
Bước 1: Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn \([0, 3]\)
Hàm số \( y = \frac{x - m^2}{x + 8} \) là một hàm phân thức. Để tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn \([0, 3]\), chúng ta cần kiểm tra giá trị của hàm số tại các điểm đầu và cuối của đoạn, cũng như tại các điểm cực trị nếu có.
Đạo hàm hàm số:
\[ y' = \frac{(x + 8)(1) - (x - m^2)(1)}{(x + 8)^2} = \frac{x + 8 - x + m^2}{(x + 8)^2} = \frac{8 + m^2}{(x + 8)^2} \]
Do \( 8 + m^2 > 0 \) với mọi \( m \), nên \( y' > 0 \) với mọi \( x \neq -8 \). Điều này có nghĩa là hàm số đồng biến trên toàn bộ miền xác định của nó.
Bước 2: Xác định giá trị \( m_0 \) sao cho giá trị nhỏ nhất của hàm số bằng -3
Vì hàm số đồng biến, giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn \([0, 3]\) sẽ đạt được tại \( x = 0 \).
\[ y(0) = \frac{0 - m^2}{0 + 8} = \frac{-m^2}{8} \]
Theo đề bài, giá trị nhỏ nhất của hàm số bằng -3:
\[ \frac{-m^2}{8} = -3 \]
\[ -m^2 = -24 \]
\[ m^2 = 24 \]
\[ m = \sqrt{24} \quad \text{(vì \( m \) là giá trị dương)} \]
\[ m = 2\sqrt{6} \approx 4.899 \]
Bước 3: Kiểm tra xem \( m_0 \) thuộc khoảng nào trong các khoảng đã cho
\[ m_0 \approx 4.899 \]
Kiểm tra các khoảng:
- \( A.~(2;5) \)
- \( B.~(1;4) \)
- \( C.~(6;9) \)
- \( D.~(20;25) \)
Rõ ràng, \( m_0 \) thuộc khoảng \( (2;5) \).
Kết luận:
Giá trị \( m_0 \) thuộc khoảng \( (2;5) \).
Đáp án: \( A.~(2;5) \)
Câu 38:
Để tìm các giá trị của tham số \( m \) sao cho giá trị nhỏ nhất của hàm số \( y = \frac{x - m^2 + m}{x + 1} \) trên đoạn \([0; 1]\) bằng \(-2\), ta thực hiện các bước sau:
1. Tìm đạo hàm của hàm số:
\[
y = \frac{x - m^2 + m}{x + 1}
\]
Áp dụng công thức đạo hàm của phân thức:
\[
y' = \frac{(1)(x + 1) - (x - m^2 + m)(1)}{(x + 1)^2} = \frac{x + 1 - x + m^2 - m}{(x + 1)^2} = \frac{m^2 - m + 1}{(x + 1)^2}
\]
2. Phân tích dấu của đạo hàm:
\[
y' = \frac{m^2 - m + 1}{(x + 1)^2}
\]
Vì \((x + 1)^2 > 0\) trên đoạn \([0; 1]\), nên dấu của \( y' \) phụ thuộc vào tử số \( m^2 - m + 1 \).
Ta thấy \( m^2 - m + 1 \) là một tam thức bậc hai với biệt thức \(\Delta = (-1)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 1 = 1 - 4 = -3 < 0\). Do đó, \( m^2 - m + 1 > 0 \) với mọi \( m \).
Vậy \( y' > 0 \) trên đoạn \([0; 1]\), tức là hàm số đồng biến trên đoạn này.
3. Xác định giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn \([0; 1]\):
Vì hàm số đồng biến trên đoạn \([0; 1]\), giá trị nhỏ nhất của hàm số sẽ đạt tại \( x = 0 \):
\[
y(0) = \frac{0 - m^2 + m}{0 + 1} = -m^2 + m
\]
4. Đặt điều kiện để giá trị nhỏ nhất bằng \(-2\):
\[
-m^2 + m = -2
\]
Giải phương trình:
\[
-m^2 + m + 2 = 0 \implies m^2 - m - 2 = 0
\]
Phương trình này có nghiệm:
\[
m = \frac{1 \pm \sqrt{1 + 8}}{2} = \frac{1 \pm 3}{2}
\]
Từ đó ta có:
\[
m = 2 \quad \text{hoặc} \quad m = -1
\]
5. Kết luận:
Các giá trị của tham số \( m \) thỏa mãn điều kiện đề bài là:
\[
m = 2 \quad \text{hoặc} \quad m = -1
\]
Đáp án đúng là:
\[
D. \left[\begin{array}{l}m=-1\\m=2\end{array}\right].
\]
Câu 39:
Để giải bài toán này, chúng ta cần tìm giá trị của tham số \( m \) sao cho hàm số \( y = \frac{x + m}{x + 1} \) đạt giá trị nhỏ nhất (min) là 3 trên khoảng \([0;1]\).
Bước 1: Tìm ĐKXĐ
Hàm số \( y = \frac{x + m}{x + 1} \) có mẫu số là \( x + 1 \). Để hàm số xác định, ta cần:
\[ x + 1 \neq 0 \]
\[ x \neq -1 \]
Trên khoảng \([0;1]\), \( x \) không bao giờ bằng \(-1\), nên hàm số luôn xác định trên khoảng này.
Bước 2: Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số
Ta cần tìm giá trị nhỏ nhất của \( y \) trên khoảng \([0;1]\).
Tính đạo hàm của \( y \):
\[ y = \frac{x + m}{x + 1} \]
Sử dụng quy tắc đạo hàm của phân thức:
\[ y' = \frac{(x + 1) \cdot 1 - (x + m) \cdot 1}{(x + 1)^2} \]
\[ y' = \frac{x + 1 - x - m}{(x + 1)^2} \]
\[ y' = \frac{1 - m}{(x + 1)^2} \]
Xét dấu của đạo hàm:
- Nếu \( 1 - m > 0 \) (tức là \( m < 1 \)), thì \( y' > 0 \) và hàm số đồng biến trên \([0;1]\).
- Nếu \( 1 - m < 0 \) (tức là \( m > 1 \)), thì \( y' < 0 \) và hàm số nghịch biến trên \([0;1]\).
- Nếu \( 1 - m = 0 \) (tức là \( m = 1 \)), thì \( y' = 0 \) và hàm số không đổi trên \([0;1]\).
Tìm giá trị nhỏ nhất của \( y \) trên \([0;1]\):
- Nếu \( m < 1 \), hàm số đồng biến, nên giá trị nhỏ nhất của \( y \) sẽ đạt tại \( x = 0 \):
\[ y(0) = \frac{0 + m}{0 + 1} = m \]
Để \( y \) đạt giá trị nhỏ nhất là 3, ta cần:
\[ m = 3 \]
Điều này mâu thuẫn với giả thiết \( m < 1 \).
- Nếu \( m > 1 \), hàm số nghịch biến, nên giá trị nhỏ nhất của \( y \) sẽ đạt tại \( x = 1 \):
\[ y(1) = \frac{1 + m}{1 + 1} = \frac{1 + m}{2} \]
Để \( y \) đạt giá trị nhỏ nhất là 3, ta cần:
\[ \frac{1 + m}{2} = 3 \]
\[ 1 + m = 6 \]
\[ m = 5 \]
- Nếu \( m = 1 \), hàm số không đổi, nên giá trị của \( y \) luôn là:
\[ y = \frac{x + 1}{x + 1} = 1 \]
Điều này mâu thuẫn với giả thiết \( y \) đạt giá trị nhỏ nhất là 3.
Kết luận:
Giá trị của \( m \) phải thỏa mãn \( m = 5 \).
Do đó, đáp án đúng là:
\[ D.~3 < m \leq 6 \]
Câu 40:
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ tìm giá trị lớn nhất (GTLN) và giá trị nhỏ nhất (GTNN) của hàm số \( y = \frac{x + m}{x + 1} \) trên khoảng \([1; 2]\).
Bước 1: Tìm Đạo Hàm
Hàm số \( y = \frac{x + m}{x + 1} \) có đạo hàm:
\[
y' = \frac{(x + 1) \cdot 1 - (x + m) \cdot 1}{(x + 1)^2} = \frac{1 - m}{(x + 1)^2}
\]
Bước 2: Xác Định Dấu Của Đạo Hàm
- Nếu \( m < 1 \), thì \( y' > 0 \) trên \([1; 2]\), hàm số đồng biến.
- Nếu \( m > 1 \), thì \( y' < 0 \) trên \([1; 2]\), hàm số nghịch biến.
- Nếu \( m = 1 \), thì \( y' = 0 \), hàm số không đổi.
Bước 3: Tìm Giá Trị Lớn Nhất Và Giá Trị Nhỏ Nhất
Trường Hợp 1: \( m < 1 \)
Hàm số đồng biến trên \([1; 2]\):
- Giá trị nhỏ nhất tại \( x = 1 \):
\[
y_{\text{min}} = \frac{1 + m}{1 + 1} = \frac{1 + m}{2}
\]
- Giá trị lớn nhất tại \( x = 2 \):
\[
y_{\text{max}} = \frac{2 + m}{2 + 1} = \frac{2 + m}{3}
\]
Tổng giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất:
\[
y_{\text{max}} + y_{\text{min}} = \frac{2 + m}{3} + \frac{1 + m}{2} = 8
\]
Giải phương trình:
\[
\frac{2 + m}{3} + \frac{1 + m}{2} = 8
\]
Nhân cả hai vế với 6 để loại bỏ mẫu số:
\[
2(2 + m) + 3(1 + m) = 48
\]
\[
4 + 2m + 3 + 3m = 48
\]
\[
5 + 5m = 48
\]
\[
5m = 43
\]
\[
m = 8.6
\]
Trường Hợp 2: \( m > 1 \)
Hàm số nghịch biến trên \([1; 2]\):
- Giá trị nhỏ nhất tại \( x = 2 \):
\[
y_{\text{min}} = \frac{2 + m}{3}
\]
- Giá trị lớn nhất tại \( x = 1 \):
\[
y_{\text{max}} = \frac{1 + m}{2}
\]
Tổng giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất:
\[
y_{\text{max}} + y_{\text{min}} = \frac{1 + m}{2} + \frac{2 + m}{3} = 8
\]
Giải phương trình:
\[
\frac{1 + m}{2} + \frac{2 + m}{3} = 8
\]
Nhân cả hai vế với 6 để loại bỏ mẫu số:
\[
3(1 + m) + 2(2 + m) = 48
\]
\[
3 + 3m + 4 + 2m = 48
\]
\[
7 + 5m = 48
\]
\[
5m = 41
\]
\[
m = 8.2
\]
Kết Luận
Do đó, \( m \) nằm trong khoảng \( 8 < m < 10 \).
Đáp án đúng là:
\[
\boxed{B.~8 < m < 10}
\]
Câu 41:
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ làm theo các bước sau:
1. Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số \( f(x) = \frac{x - m^2}{x + 8} \) trên đoạn \([0; 3]\).
2. Xác định giá trị \( m_0 \) sao cho giá trị nhỏ nhất của hàm số bằng -3.
3. Kiểm tra xem \( m_0 \) thuộc khoảng nào trong các khoảng đã cho.
Bước 1: Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số \( f(x) = \frac{x - m^2}{x + 8} \) trên đoạn \([0; 3]\)
Đầu tiên, chúng ta cần tìm đạo hàm của hàm số \( f(x) \):
\[ f(x) = \frac{x - m^2}{x + 8} \]
Sử dụng quy tắc đạo hàm của phân thức:
\[ f'(x) = \frac{(1)(x + 8) - (x - m^2)(1)}{(x + 8)^2} = \frac{x + 8 - x + m^2}{(x + 8)^2} = \frac{8 + m^2}{(x + 8)^2} \]
Do \( 8 + m^2 > 0 \) với mọi \( m \), nên \( f'(x) > 0 \) với mọi \( x \). Điều này có nghĩa là hàm số \( f(x) \) đồng biến trên đoạn \([0; 3]\).
Vì hàm số đồng biến, giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn \([0; 3]\) sẽ đạt được tại \( x = 0 \):
\[ f(0) = \frac{0 - m^2}{0 + 8} = \frac{-m^2}{8} \]
Bước 2: Xác định giá trị \( m_0 \) sao cho giá trị nhỏ nhất của hàm số bằng -3
Theo đề bài, giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn \([0; 3]\) bằng -3:
\[ \frac{-m^2}{8} = -3 \]
Giải phương trình này:
\[ -m^2 = -24 \]
\[ m^2 = 24 \]
\[ m = \sqrt{24} \quad \text{(vì \( m \) là giá trị dương)} \]
\[ m = 2\sqrt{6} \approx 4.899 \]
Bước 3: Kiểm tra xem \( m_0 \) thuộc khoảng nào trong các khoảng đã cho
Ta thấy rằng \( 2\sqrt{6} \approx 4.899 \) nằm trong khoảng \( (2; 5) \).
Vậy đáp án đúng là:
\[ D.~(2;5) \]
Câu 42:
Để tìm tất cả các giá trị thực của tham số \( m \) sao cho hàm số \( y = x^3 - 3x^2 + m \) có giá trị nhỏ nhất trên đoạn \([-1, 1]\) bằng \(\sqrt{2}\), chúng ta sẽ làm theo các bước sau:
1. Tìm đạo hàm của hàm số:
\[
y' = \frac{d}{dx}(x^3 - 3x^2 + m) = 3x^2 - 6x
\]
2. Giải phương trình \( y' = 0 \) để tìm các điểm cực trị:
\[
3x^2 - 6x = 0 \implies 3x(x - 2) = 0 \implies x = 0 \text{ hoặc } x = 2
\]
Tuy nhiên, \( x = 2 \) không nằm trong đoạn \([-1, 1]\), nên chỉ cần xét \( x = 0 \).
3. Tính giá trị của hàm số tại các điểm đầu và cuối của đoạn \([-1, 1]\) và tại điểm cực trị \( x = 0 \):
\[
y(-1) = (-1)^3 - 3(-1)^2 + m = -1 - 3 + m = -4 + m
\]
\[
y(0) = 0^3 - 3(0)^2 + m = m
\]
\[
y(1) = 1^3 - 3(1)^2 + m = 1 - 3 + m = -2 + m
\]
4. So sánh các giá trị này để tìm giá trị nhỏ nhất trên đoạn \([-1, 1]\):
\[
y(-1) = -4 + m, \quad y(0) = m, \quad y(1) = -2 + m
\]
Ta thấy rằng:
\[
y(-1) < y(1) < y(0)
\]
Do đó, giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn \([-1, 1]\) là \( y(-1) = -4 + m \).
5. Đặt giá trị nhỏ nhất bằng \(\sqrt{2}\) và giải phương trình:
\[
-4 + m = \sqrt{2} \implies m = 4 + \sqrt{2}
\]
Vậy, giá trị của \( m \) là:
\[
\boxed{C.~m=4+\sqrt{2}}
\]
Câu 43:
Để tìm giá trị của tham số \( m \) sao cho hàm số \( y = x^3 + (m^2 + 1)x + m + 1 \) đạt giá trị nhỏ nhất bằng 5 trên đoạn \([0; 1]\), ta thực hiện các bước sau:
1. Tìm đạo hàm của hàm số:
\[
y' = 3x^2 + (m^2 + 1)
\]
2. Xác định điểm cực trị trong khoảng \((0, 1)\):
Đặt \( y' = 0 \):
\[
3x^2 + (m^2 + 1) = 0
\]
Vì \( 3x^2 \geq 0 \) và \( m^2 + 1 > 0 \) nên \( y' > 0 \) luôn đúng. Điều này có nghĩa là hàm số \( y \) đồng biến trên đoạn \([0; 1]\).
3. Do hàm số đồng biến trên đoạn \([0; 1]\), giá trị nhỏ nhất sẽ đạt tại \( x = 0 \):
\[
y(0) = 0^3 + (m^2 + 1) \cdot 0 + m + 1 = m + 1
\]
Theo đề bài, giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn \([0; 1]\) là 5:
\[
m + 1 = 5
\]
Giải phương trình này:
\[
m = 4
\]
4. Kiểm tra giá trị \( m = 4 \) thỏa mãn điều kiện:
Thay \( m = 4 \) vào hàm số:
\[
y = x^3 + (4^2 + 1)x + 4 + 1 = x^3 + 17x + 5
\]
Kiểm tra giá trị tại \( x = 0 \):
\[
y(0) = 0^3 + 17 \cdot 0 + 5 = 5
\]
Kiểm tra giá trị tại \( x = 1 \):
\[
y(1) = 1^3 + 17 \cdot 1 + 5 = 1 + 17 + 5 = 23
\]
Hàm số đồng biến trên đoạn \([0; 1]\) và giá trị nhỏ nhất tại \( x = 0 \) là 5.
Vậy giá trị của \( m \) là \( 4 \).
Mệnh đề đúng là:
\[
\boxed{m = 4}
\]