Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m thuộc đoạn \([-100 ; 100]\) để hàm số \(y=(m-1) \sin x+(2 m+7) x\) đồng biến trên \(\mathbb{R}\)?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\begin{array}{l} y^{\prime}=(m-1) \cos x+2 m+7 .\\ \text { Hàm số } y=(m-1) \sin x+(2 m+7) x \text { đồng biến trên } \mathbb{R}\\ \Leftrightarrow(m-1) \cos x+2 m+7 \geq 0 \text { với mọi } x \in \mathbb{R}(*) \end{array}\)
\(\begin{array}{l} \text { Nếu } m=1 \text { thì }(*) \text { luôn đúng. }\\ \text { Nếu } m>1 \text { thì }(*) \Leftrightarrow \cos x \geq \frac{-2 m-7}{m-1} \text { với mọi } x \in \mathbb{R} \Leftrightarrow \frac{-2 m-7}{m-1} \leq-1 \Leftrightarrow m \geq-8 \text { . } \end{array}\)
\(\text { Suy ra } m>1 \text { thỏa mãn. }\)
\(\begin{array}{l} \text { Nếu } m<1 \text { thì }(*) \Leftrightarrow \cos x \leq \frac{-2 m-7}{m-1} \text { với mọi } x \in \mathbb{R} \Leftrightarrow \frac{-2 m-7}{m-1} \geq 1 \Leftrightarrow m \geq-2 \text { . }\\ \text { Suy ra }-2 \leq m<1 \text { thỏa mãn. } \end{array}\)
\(\Rightarrow \text { Hàm số } y=(m-1) \sin x+(2 m+7) x \text { đồng biến trên } \mathbb{R} \text { khi } m \geq-2 \text { . }\)
\(\begin{array}{l} \text { Vì } m \text { nguyên và } m \in[-100 ; 100] \Rightarrow m \in\{-2 ;-1 ; 0 ; 1 ; \ldots ; 100\} \text { . }\\ \text { Vậy có } 103 \text { giá trị nguyên của } m \text { thỏa mãn yêu cầu bài toán. } \end{array}\)