Cho hàm số \(f\left( x \right) = \left| {\frac{{{x^2} + \left( {m - 2} \right)x + 2 - m}}{{x - 1}}} \right|\), trong đó m là tham số thực. Gọi S là tập hợp tất cả các giá trị của m thỏa mãn \(\mathop {\min }\limits_{\left[ {2\,;\,3} \right]} f\left( x \right) + 2\mathop {max}\limits_{\left[ {2\,;\,3} \right]} f\left( x \right) = \frac{1}{2}\). Số phần tử của tập S là
A. 4
B. 2
C. 1
D. 3
Lời giải của giáo viên

\(f\left( x \right) = \left| {\frac{{{x^2} + \left( {m - 2} \right)x + 2 - m}}{{x - 1}}} \right| = \left| {\frac{{{x^2} - 2x + 2}}{{x - 1}} + m} \right|\).
Xét hàm số \(g\left( x \right) = \frac{{{x^2} - 2x + 2}}{{x - 1}}\) trên đoạn [2;3], ta có
\(g'\left( x \right) = \frac{{{x^2} - 2x}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} \ge 0,\,\forall x \in \left[ {2\,;\,3} \right]\)(g'(x) = 0 tại x = 2). Suy ra, tập giá trị của g(x) trên [2;3] là đoạn \(\left[ {g\left( 2 \right)\,;\,g\left( 3 \right)} \right] = \left[ {2\,;\,\frac{5}{2}} \right]\).
Đặt \(t = \frac{{{x^2} - 2x + 2}}{{x - 1}}\), hàm số f(x) trên [2;3] trở thành hàm số \(h\left( t \right) = \left| {t + m} \right|\) xét trên \(\left[ {2\,;\,\frac{5}{2}} \right]\). Khi đó: \(\mathop {\min }\limits_{\left[ {2\,;\,3} \right]} f\left( x \right) = \mathop {\min }\limits_{\left[ {2;\,\frac{5}{2}} \right]} h\left( t \right)\,\)
\(\mathop {max}\limits_{\left[ {2\,;\,3} \right]} f\left( x \right) = \mathop {max}\limits_{\left[ {2\,;\,\frac{5}{2}} \right]} h\left( t \right) = max\left\{ {\left| {m + 2} \right|\,;\,\left| {m + \frac{5}{2}} \right|} \right\} = \frac{{\left| {\left( {m + 2} \right) + \left( {m + \frac{5}{2}} \right)} \right| + \left| {\left( {m + 2} \right) - \left( {m + \frac{5}{2}} \right)} \right|}}{2} = \left| {m + \frac{9}{4}} \right| + \frac{1}{4}\)
*) Xét \(\left( {m + 2} \right)\left( {m + \frac{5}{2}} \right) \le 0 \Leftrightarrow m \in \left[ { - \frac{5}{2}\,;\, - 2} \right]\,\,\left( 1 \right)\)
Khi đó, \(\mathop {\min }\limits_{\left[ {2\,;\,3} \right]} f\left( x \right) = 0\). Suy ra
\(\mathop {\min }\limits_{\left[ {2\,;\,3} \right]} f\left( x \right) + 2\mathop {max}\limits_{\left[ {2\,;\,3} \right]} f\left( x \right) = \frac{1}{2} \Leftrightarrow \left| {2m + \frac{9}{2}} \right| + \frac{1}{2} = \frac{1}{2} \Leftrightarrow m = - \frac{9}{4}\,\,\left( {thoa\,\,man\,\left( 1 \right)} \right)\)
*) Xét \(\left( {m + 2} \right)\left( {m + \frac{5}{2}} \right) > 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} m < - \frac{5}{2}\\ m > - 2 \end{array} \right.\,\,\,\left( 2 \right)\). Khi đó
\(\mathop {\min }\limits_{\left[ {2\,;\,3} \right]} f\left( x \right) = \mathop {\min }\limits_{\left[ {1\,;\,\frac{5}{2}} \right]} h\left( t \right) = \min \left\{ {\left| {m + 2} \right|\,;\,\left| {m + \frac{5}{2}} \right|} \right\} = \frac{{\left| {\left( {m + 2} \right) + \left( {m + \frac{5}{2}} \right)} \right| - \left| {\left( {m + 2} \right) - \left( {m + \frac{5}{2}} \right)} \right|}}{2} = \left| {m + \frac{9}{4}} \right| - \frac{1}{4}\)
Suy ra
\(\begin{array}{l} \mathop {\min }\limits_{\left[ {2\,;\,3} \right]} f\left( x \right) + 2\mathop {max}\limits_{\left[ {2\,;\,3} \right]} f\left( x \right) = \frac{1}{2}\\ \Leftrightarrow \left| {m + \frac{9}{4}} \right| - \frac{1}{4} + 2\left| {m + \frac{9}{4}} \right| + \frac{1}{2} = \frac{1}{2}\\ \Leftrightarrow \left| {m + \frac{9}{4}} \right| = \frac{1}{{12}}\\ \Leftrightarrow \left| {m + \frac{9}{4}} \right| = \frac{1}{{12}} \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} m = - \frac{{13}}{6}\\ m = - \frac{7}{3} \end{array} \right.\,\left( L \right) \end{array}\)
Vậy \(S = \left\{ {\, - \frac{9}{4}\,} \right\}\). Suy ra, số phần tử của tập S bằng 1.
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Xét tích phân \(\int\limits_1^e {\frac{1}{x}\ln xdx} \). Nếu đặt \(lnx = t\) thì \(\int\limits_1^e {\frac{1}{x}\ln xdx} \) bằng
Cho hàm số f(x), có \(f\left( {\frac{\pi }{2}} \right) = 0\) và \(f'\left( x \right) = \sin x.{\cos ^2}2x,\forall x \in R\). Khi đó \(\int\limits_0^{\frac{\pi }{2}} {f\left( x \right)} dx\) bằng
Cho hàm số f(x) liên tục trên R và có bảng xét dấu của f'(x) như sau. Điểm cực đại của hàm số trên là
\(\Delta :\left\{ \begin{array}{l}
x = 2 + t\\
y = - 1 - t\\
z = 1
\end{array} \right.\)
Trong không gian Oxyz cho điểm A( - 2;0;1); B(0;2;3) và mặt phẳng \(\left( P \right):2x + y + z - 1 = 0.\) Đường thẳng d qua trung điểm I của AB và vuông góc với mặt phẳng (P) có phương trình là
Thể tích của một khối lập phương cạnh \(\dfrac12\) bằng:
Cho hình nón (N) có đường kính đáy bằng 4a, đường sinh bằng 5a. Tính diện tích xung quanh của hình nón (N).
Cho số phức \(\overline z = (1 - i)(1 + 2i)\). Giả sử điểm M là điểm biểu diễn số phức z. Điểm M thuộc đường thẳng nào?
Cho lăng trụ tam giác ABC.A'B'C' có BB' = a, góc giữa BB' và mặt phẳng (ABC) bằng 30o; Hình chiếu vuông góc của B' lên mp (ABC) trùng với trọng tâm tam giác ABC. Tính khoảng cách từ A đến mặt phẳng (A'B'C').
Tập nghiệm của bất phương trình \({\log _{\frac{1}{2}}}x < 3\) là:
Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu \(\left( S \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} + 2x + 2y - 4z - 3 = 0\)
Cho hai số thực dương x, y thỏa mãn \({\log _3}x + xy = {\log _3}\left( {8 - y} \right) + x\left( {8 - x} \right)\). Giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(P = {x^3} - \left( {{x^2} + {y^2}} \right) - 16x\) bằng?
Cho hàm số y = f(x) có bảng biến thiên như hình vẽ. Mệnh đề nào sau đây là sai?
Xét các số thực a, b thỏa mãn: \({\log _8}({4^a}{.8^b}) = {\log _4}1\). Mệnh đề nào dưới đây là đúng?