Có bao nhiêu số nguyên \(m \in(-2020 ; 2020)\) để hàm số \(y=\frac{\cos x+1}{10 \cos x+m}\) đồng biến trên khoảng \(\left(0 ; \frac{\pi}{2}\right) ?\)
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\text { Điều kiện : } \cos x \neq-\frac{m}{10} \text { . }\)
\(\begin{array}{l} \text { Với } x \in\left(0 ; \frac{\pi}{2}\right) \Rightarrow \sin x, \cos x \in(0 ; 1) \text { . } \\ \text { Ta có: } y^{\prime}=\frac{-\sin x(10 \cos x+m)+10 \sin x(\cos x+1)}{(10 \cos x+m)^{2}}=\frac{-(m-10) \sin x}{(10 \cos x+m)^{2}} \text { . } \end{array}\)
\(\text { Để hàm số } y=\frac{\cos x+1}{10 \cos x+m} \text { đồng biến trên khoảng }\left(0 ; \frac{\pi}{2}\right) \text { thì }\)
\(\left\{\begin{array}{l} -(m-10)>0 \\ -\frac{m}{10} \notin(0 ; 1) \end{array}\right.\)\(\Leftrightarrow\left\{\begin{array}{l} m<10 \\ {\left[\begin{array}{l} -\frac{m}{10} \leq 0 \\ -\frac{m}{10} \geq 1 \end{array}\right.} \end{array}\right.\)\(\Leftrightarrow\left\{\begin{array}{l} m<10 \\ {\left[\begin{array}{l} m \geq 0 \\ m \leq-10 \end{array}\right.} \end{array}\right.\)\(\Leftrightarrow\left[\begin{array}{l} m \leq-10 \\ 0 \leq m<10 \end{array}\right.\)
\(\begin{array}{l} \text { Mà }\\ \left\{\begin{array} { l } { m \in \mathbb { Z } } \\ { m \in ( - 2 0 2 0 ; 2 0 2 0 ) } \end{array} \Rightarrow \left\{\begin{array}{l} m \in \mathbb{Z} \\ -2020<m \leq-10 \cup 0 \leq m<10 \end{array} \Rightarrow m \in\{-2019 ;-2018 ; \ldots ;-10\} \cup\{0 ; 1 ; 2 ; \ldots ; 9\} .\right.\right. \end{array}\)
Vậy có \([(-10+2019)+1]+[(9-0)+1]=2020\) giá trị m.