Hàm số \(y=\frac{x^{2}-4 x}{x+m}\) đồng biến trên \([1 ;+\infty)\) thì giá trị của m là:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(y=\frac{x^{2}-4 x}{x+m}\) có tập xác định là \(D=\mathbb{R} \backslash\{-m\} \text { và } y^{\prime}=\frac{x^{2}+2 m x-4 m}{(x+m)^{2}}\) .
Hàm số đã cho đồng biến trên \([1 ;+\infty) \Leftrightarrow\left\{\begin{array}{l} -m<1 \\ x^{2}+2 m x-4 m \geq 0, \forall x \in[1 ;+\infty) \end{array}\right.\)
\(x^{2}+2 m x-4 m \geq 0, \forall x \in[1 ;+\infty) \Leftrightarrow 2 m(x-2) \geq-x^{2}, \forall x \in[1 ;+\infty)(1)\)
Do x = 2 thỏa bất phương trình \(2 m(x-2) \geq-x^{2}\) với mọi m nên ta chỉ cần xét \(x \neq 2\).
Khi đó \((1)\Leftrightarrow\left\{\begin{array}{l} 2 m \leq \frac{-x^{2}}{x-2}, \forall x \in[1 ; 2) \\ 2 m \geq \frac{-x^{2}}{x-2}, \forall x \in(2 ;+\infty) \end{array}\right.(2)\)
Xét hàm số \(f(x)=\frac{-x^{2}}{x-2} \text { trên }[1 ;+\infty) \backslash\{2\} \text { có } f^{\prime}(x)=\frac{-x^{2}+4 x}{(x-2)^{2}}\)
\(f^{\prime}(x)=0 \Leftrightarrow\left[\begin{array}{l} x=0 \\ x=4 \end{array}\right.\)
Bảng biến thiên
\(Y C B T \Leftrightarrow\left\{\begin{array}{l} m>-1 \\ 2 m \leq 1 \\ 2 m \geq-8 \end{array} \Leftrightarrow-1<m \leq \frac{1}{2}\right.\)