Dạng 7. Bài toán hàm ẩn, hàm hợp liên quan đến tham số và một số bài toán khác
Bài tập nâng cao Tính đơn điệu của hàm số · Bài 38
(Chuyên Lê Hồng Phong Nam Định 2019) Cho hàm số $y=f\left( x \right)$ có đạo hàm liên tục trên $\mathbb{R}$. Biết hàm số $y=f'\left( x \right)$ có đồ thị như hình vẽ. Gọi $S$ là tập hợp các giá trị nguyên $m\in \left[ -5\,;\,5 \right]$ để hàm số $g\left( x \right)=f\left( x+m \right)$ nghịch biến trên khoảng $\left( 1\,;\,2 \right)$. Hỏi $S$ có bao nhiêu phần tử?
Xem lời giải
Lời giải
Ta có $g'\left( x \right)=f'\left( x+m \right)$. Vì $y=f'\left( x \right)$ liên tục trên $\mathbb{R}$ nên $g'\left( x \right)=f'\left( x+m \right)$ cũng liên tục trên $\mathbb{R}$. Căn cứ vào đồ thị hàm số $y=f'\left( x \right)$ ta thấy
$g'\left( x \right)<0\Leftrightarrow f'\left( x+m \right)<0$ $\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} x+m<-1 \\ 1<x+m<3 \end{array} \right.\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} x<-1-m \\ 1-m<x<3-m \end{array} \right.$.
Hàm số $g\left( x \right)=f\left( x+m \right)$ nghịch biến trên khoảng $\left( 1\,;\,2 \right)$
$\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} 2\leq -1-m \\ \left\{ \begin{array}{l} 3-m\geq 2 \\ 1-m\leq 1 \end{array} \right. \end{array} \right.$ $\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} m\leq -3 \\ 0\leq m\leq 1 \end{array} \right.$.
Mà $m$ là số nguyên thuộc đoạn $\left[ -5\,;\,5 \right]$ nên ta có $S=\left\{ -5;-4;-3;0;1 \right\}$.
Vậy $S$ có 5 phần tử.