Cho hàm số y=f(x) có đồ thị hàm số y=f'(x) được cho như hình vẽ sau.
Hàm số \(g(x)=f\left(2 x^{4}-1\right)\) đồng biến trên khoảng nào dưới đây?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có: \(g^{\prime}(x)=8 x^{3} \cdot f^{\prime}\left(2 x^{4}-1\right)\)
Hàm số đồng biến khi \(g^{\prime}(x)=8 x^{3} \cdot f^{\prime}\left(2 x^{4}-1\right)\ge 0\)
TH1: \(x \geq 0\) . Để hàm số g(x) đồng biến thì \(\begin{array}{l} f^{\prime}\left(2 x^{4}-1\right) \geq 0 \Leftrightarrow-1 \leq 2 x^{4}-1 \leq 3 \Leftrightarrow 0 \leq x^{4} \leq 2 \Leftrightarrow 0 \leq x^{2} \leq \sqrt{2} \Leftrightarrow-\sqrt[4]{2} \leq x \leq \sqrt[4]{2} \\ \Rightarrow 0 \leq x \leq \sqrt[4]{2} \Leftrightarrow x \in[0 ; \sqrt[4]{2}] \end{array}\)
TH2: x < 0 . Để hàm số g(x) đồng biến thì \(f^{\prime}\left(2 x^{4}-1\right) \leq 0 \Leftrightarrow\left[\begin{array}{l} 2 x^{4}-1 \leq-1 \\ 2 x^{4}-1 \geq 3 \end{array} \Leftrightarrow\left[\begin{array}{l} x=0(L) \\ x^{2} \geq \sqrt{2} \end{array} \Leftrightarrow\left[\begin{array}{l} x \geq \sqrt[4]{2} \\ x \leq-\sqrt[4]{2} \end{array}\right.\right.\right.\)
So sánh với điều kiện \(x<0\Rightarrow x \leq-\sqrt[4]{2} \Leftrightarrow x \in(-\infty ;-\sqrt[4]{2}]\) .
Vậy hàm số g(x) đồng biến trên \([0 ; \sqrt[4]{2}]\) và \((-\infty ;-\sqrt[4]{2}]\) . Do đó chọn khoảng \(\left(\frac{1}{2} ; 1\right)\)