Cho đồ thị hàm số \(y = f\left( x \right)\) như hình vẽ bên dưới. Hỏi có tất cả bao nhiêu giá trị thực của tham số m để hàm số \(g\left( x \right) = {x^2} – 2{m^2}x + {m^4} – f\left( {f\left( x \right)} \right)\) đạt giá trị nhỏ nhất ?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiNhận thấy \(\max f\left( x \right) = f\left( { – 3} \right) \Leftrightarrow f\left( x \right) \le f\left( { – 3} \right) \Leftrightarrow – f\left( x \right) \ge – f\left( { – 3} \right), \forall x \in \mathbb{R}\).
Lại có \( – f\left( {f\left( x \right)} \right) \le – f\left( { – 3} \right), \forall x \in \mathbb{R}\).
\(g\left( x \right) = {x^2} – 2{m^2}x + {m^4} – f\left( {f\left( x \right)} \right) = {\left( {x – {m^2}} \right)^2} – f\left( {f\left( x \right)} \right) \ge 0 – f\left( { – 3} \right) = – f\left( { – 3} \right)\).
Dấu bằng xảy ra khi \(\left\{ \begin{array}{l}f\left( {f\left( x \right)} \right) = f\left( { – 3} \right)\\x = {m^2}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}f\left( x \right) = – 3 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = {x_1} < 0{\rm{ }}\left( {loai} \right)\\x = {x_2} > 0\\x = {x_3} > 0\\x = {x_4} > 0\end{array} \right.\\m = \pm \sqrt x \end{array} \right.\).
Vậy có tất cả 6 giá trị m thỏa mãn yêu cầu bài toán.