Biết rằng giá trị nhỏ nhất của hàm số $y = mx + \dfrac{{36}}{{x + 1}}$ trên ${\rm{ }}[{\rm{ }}0;{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} 3{\rm{ }}]{\rm{ }}$ bằng $20.$ Mệnh đề nào sau đây đúng?
Phương pháp giải
Biện luận các trường hợp để tìm min theo tham số \(m\) và thay điều kiện đề bài vào ta tìm \(m\).
Lời giải của Tự Học 365
Ta có $y' = m - \dfrac{{36}}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}};\;{\mkern 1mu} \forall x \in \left[ {0;3} \right]$ và $y\left( 0 \right) = 36;{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \;y\left( 3 \right) = 3m + 9.$
TH1: Hàm số nghịch biến trên đoạn $\left[ {0;3} \right] \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{\rm{\;}}&{m \le \dfrac{9}{4}}\\{\rm{\;}}&{\min y = 3m + 9 = 20}\end{array}} \right.\;$ (vô nghiệm).
TH2: Phương trình $y' = m - \dfrac{{36}}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \Rightarrow {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} y' = 0 \Leftrightarrow x = - 1 + \dfrac{6}{{\sqrt m }}$ với \(m > 0\)
Giá trị nhỏ nhất của hàm số bằng $20{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \Rightarrow {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} y\left( { - 1 + \dfrac{6}{{\sqrt m }}} \right) = 20$
$ \Leftrightarrow m\left( { - 1 + \dfrac{6}{{\sqrt m }}} \right) + \dfrac{{36}}{{ - {\mkern 1mu} 1 + \dfrac{6}{{\sqrt m }} + 1}} \Leftrightarrow - {\mkern 1mu} m + 6\sqrt m + 6\sqrt m = 20 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{l}}{\rm{\;}}&{m = 4}\\{\rm{\;}}&{m = 100}\end{array}} \right..$
Với $m = 100$ loại vì $ - {\mkern 1mu} 1 + \dfrac{6}{{\sqrt {100} }} = - \dfrac{2}{5} otin \left[ {0;3} \right].$
Vậy $m = 4 \in \left( {2;4} \right].$
Đáp án cần chọn là: c
Toán Lớp 12