Cho hàm số \(y=f\left( x \right)=a{{x}^{3}}+b{{x}^{2}}+cx+d\) với \(a,\,\,b,\,\,c,\,\,d\) là các số thực, \(a\ne 0\) có đồ thị như hình bên.
Có bao nhiêu số nguyên m thuộc khoảng \((-2019;2019)\) để hàm số \(g(x)=f\left( {{x}^{3}}-3{{x}^{2}}+m \right)\) nghịch biến trên khoảng \(\left( 2;+\infty \right)\)?
A. 2012
B. 2013
C. 4028
D. 4026
Lời giải của giáo viên
Ta có \({g}'(x)=(3{{x}^{2}}-6x){f}'({{x}^{3}}-3x+m)\).
Với mọi \(x\in (2;+\infty )\) ta có \(3{{x}^{2}}-6x>0\) nên hàm số \(g(x)=f\left( {{x}^{3}}-3{{x}^{2}}+m \right)\) nghịch biến trên khoảng \(\left( 2;+\infty \right) \Leftrightarrow {f}'({{x}^{3}}-3{{x}^{2}}+m)\le 0,\forall x\in (2;+\infty )\).
Dựa vào đồ thị ta có hàm số y=f(x) nghịch biến trên các khoảng \((-\infty ;1)\) và \((3;+\infty )\) nên \({f}'(x)\le 0\) với \(x\in \left( -\infty ;1 \right]\cup \left[ 3;+\infty \right)\).
Do đó \(f'({x^3} - 3{x^2} + m) \le 0,\forall x \in (2; + \infty )\)
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} {x^3} - 3{x^2} + m \le 1,\forall x \in (2; + \infty )\\ {x^3} - 3{x^2} + m \ge 3,\forall x \in (2; + \infty ) \end{array} \right.\)
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} m \le - {x^3} + 3{x^2} + 1,\forall x \in (2; + \infty )\\ m \ge - {x^3} + 3{x^2} + 3,\forall x \in (2; + \infty ) \end{array} \right.\)
Nhận thấy \(\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } ( - {x^3} + 3{x^2} + 1) = - \infty \) nên trường hợp \(m \le - {x^3} + 3{x^2} + 1,\forall x \in (2; + \infty )\) không xảy
ra.
Trường hợp: \(m \ge - {x^3} + 3{x^2} + 3,\forall x \in (2; + \infty )\). Ta có hàm số \(h(x) = - {x^3} + 3{x^2} + 3\) liên tục trên \(\left[ {2; + \infty } \right)\) và \(h'(x) = - 3{x^2} + 6x < 0,\forall x \in (2; + \infty )\) nên h(x) nghịch biến trên \(\left[ {2; + \infty } \right)\) suy ra \(\mathop {\max }\limits_{\left[ {2; + \infty } \right)} h(x) = h(2)\).
Do đó \(m \ge - {x^3} + 3{x^2} + 3,\forall x \in (2; + \infty )\)
\( \Leftrightarrow m \ge \mathop {\max }\limits_{\left[ {2; + \infty } \right)} h(x) = h(2)\)
\( \Leftrightarrow m \ge 7\)
Do m nguyên thuộc khoảng ( - 2019;2019) nên \(m \in \left\{ {7;8;9;...;2018} \right\}\).
Vậy có 2012 số nguyên m thỏa mãn yêu cầu bài toán.
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Với a là số thực dương tùy ý, \({\log _8}\left( {{a^3}} \right)\) bằng
Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng \(d:\,\frac{{x - 1}}{2} = \frac{{y - 2}}{3} = \frac{{z + 1}}{{ - 1}}\). Một vectơ chỉ phương của d là
Cho cấp số nhân (un) với \({u_1} = 2\) và \({u_4} = 16\). Công bội của cấp số nhân đã cho bằng
Cho hình lập phương \(ABCD.{A}'{B}'{C}'{D}'\) cạnh a. Tính diện tích toàn phần của vật thể tròn xoay thu được khi quay tam giác \(A{A}'{C}'\) quanh trục \(A{A}'\).
Trong không gian Oxyz, phương trình mặt phẳng \(\left( P \right)\) qua hai điểm \(A\left( 2;1;-3 \right)\), \(B\left( 3;2;-1 \right)\) và vuông góc với mặt phẳng \(\left( Q \right):x+2y+3z-4=0\) là
Cho hàm số f(x) có bảng biến thiên như sau:
Số nghiệm thực của phương trình \(3f\left( x \right) - 16 = 0\) là
Trên mặt phẳng tọa độ, điểm biểu diễn số phức z = - 1 - 2i là điểm nào dưới đây ?
Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu \(\left( S \right):\,{x^2} + {y^2} + {z^2} - 4x + 8y - 2z + 12 = 0.\) Tâm của (S) có tọa độ là
Cho hình trụ có hai đáy là hình tròn \(\left( O \right)\) và \(\left( {{O}'} \right)\). Trên hai đường tròn \(\left( O \right)\) và \(\left( {{O}'} \right)\) lần lượt lấy hai điểm A, B sao cho góc giữa đường thẳng AB và mặt phẳng chứa đường tròn đáy bằng \({{45}^{\mathrm{o}}}\), khoảng cách giữa đường thẳng AB và trục OO' bằng \(\frac{a\sqrt{2}}{2}\). Biết bán kính đáy bằng a, tính thể tích của khối trụ theo a.
Tìm tập xác định D của hàm số \(y = {\left( {2x - 1} \right)^{\frac{1}{3}}}\)
Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng \(\left( \alpha \right):2x + 3y + 2 = 0.\) Vectơ nào dưới đây là một vectơ pháp tuyến của \(\left( \alpha \right)?\)
Diện tích xung quanh của hình chóp tứ giác đều có chiều cao h và cạnh đáy bằng 2a là
Tính thể tích V của vật thể nằm giữa hai mặt phẳng x = 0 và x = ln4, biết khi cắt vật thể bởi mặt phẳng vuông góc với trục hoành tại điểm có hoành độ \(x{\rm{ }}\,\left( {0 \le x \le \ln 4} \right)\) ta được thiết diện là hình vuông có cạnh \(\sqrt {x{e^x}} \)
Có bao nhiêu cặp số nguyên (x;y) thỏa mãn đẳng thức \({\log _3}({\log _2}({e^{2x - y - 1}} - 2x + y + 2)) = {\log _2}({\log _3}( - {x^2} - 4{y^2} + 4xy - 2x + 4y + 2))\)