Cho hàm số (y = fleft( x right)) có đạo hàm liên tục trên (mathbb{R}). Biết hàm số (y = f'left( x right)) có đồ thị như hình vẽ. Gọi (S) là tập hợp tất cả các giá trị nguyên (m in left[ { - 2021;2021} right]) để hàm số (gleft( x right) = fleft( {x + m} right)) nghịch biến trên khoảng (left( {1;2} right)). Hỏi (S) có bao nhiêu phần tử?
Phương pháp giải:
- Tính (g'left( x right)).
- Giải phương trình (g'left( x right) = 0) , xác định số nghiệm của phương trình (f'left( x right) = 0) dựa vào đồ thị hàm số (y = f'left( x right)).
- Lập BXD đạo hàm (g'left( x right)) và suy ra các khoảng nghịch biến của hàm số.
- Để hàm số nghịch biến trên (left( {1;2} right)) thì (left( {1;2} right)) phải là con của những khoảng nghịch biến của hàm số.
Giải chi tiết:
Ta có: (gleft( x right) = fleft( {x + m} right) Rightarrow g'left( x right) = f'left( {x + m} right)).
Cho (g'left( x right) = 0 Leftrightarrow f'left( {x + m} right) = 0 Leftrightarrow left[ begin{array}{l}x + m = - 1\x + m = 1\x + m = 3end{array} right. Leftrightarrow left[ begin{array}{l}x = - 1 - m\x = 1 - m\x = 3 - mend{array} right.).
Ta có (g'left( x right) > 0 Leftrightarrow f'left( {x + m} right) > 0) ( Leftrightarrow left[ begin{array}{l} - 1 < x + m 3end{array} right. Leftrightarrow left[ begin{array}{l} - 1 - m < x 3 - mend{array} right.).
BXD (g'left( x right)):
Để hàm số (gleft( x right)) nghịch biến trên (left( {1;2} right)) thì (left[ begin{array}{l}2 le - 1 - m\1 - m le 1 < 2 le 3 - mend{array} right. Leftrightarrow left[ begin{array}{l}m le - 3\0 le m le 1end{array} right.).
Kết hợp điều kiện (m in left[ { - 2021;2021} right],,,m in mathbb{Z}) ( Rightarrow m in left[ { - 2021; - 3} right] cup left[ {0;1} right],,,m in mathbb{Z}).
Vậy có 2021 giá trị nguyên của (m) thỏa mãn hay tập hợp (S) có 2021 phần tử.
Chọn C.