Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m để hàm số \(y=x^{3}+2 m x^{2}-x+2\) nghịch biến trên khoảng \(\left(\frac{1}{2} ; 5\right)\)
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\begin{array}{l} y^{\prime}=3 x^{2}+4 m x-1 \text { . }\\ \text { Hàm số nghịch biến trên khoảng }\left(\frac{1}{2} ; 5\right) \Leftrightarrow y^{\prime} \leq 0, \forall x \in\left(\frac{1}{2} ; 5\right)\\ \Leftrightarrow 3 x^{2}+4 m x-1 \leq 0, \forall x \in\left(\frac{1}{2} ; 5\right)\\ \Leftrightarrow m \leq \frac{-3 x^{2}+1}{4 x}, \forall x \in\left(\frac{1}{2} ; 5\right) \end{array}\)
\(\begin{array}{l} \text { Đặt } g(x)=\frac{-3 x^{2}+1}{4 x}\\ \text { Do } g(x) \text { liên tục tại } x=\frac{1}{2}, x=5 \text { nên }(*) \Leftrightarrow m \leq \min _{\left[\frac{1}{2} ; 5\right]} g(x) \text { . } \end{array}\)
\(\text { Ta có } g^{\prime}(x)=-\frac{3 x^{2}+1}{4 x^{2}}<0, \forall x \in\left[\frac{1}{2} ; 5\right]\)
\(\text { Suy ra } \min _{\left[\frac{1}{2} ; 5\right]} g(x)=g(5)=-\frac{37}{10} \text { . }\)
\(\text { Vậy giá trị } m \text { cần tìm là } m \leq-\frac{37}{10} \text { . }\)