Có bao nhiêu giá trị nguyên âm của tham số (m) để hàm sso (y = {x^3} + mx - dfrac{1}{{5{x^2}}}) đồng biến trên khoảng (left( {0; + infty } right))?
Phương pháp giải:
- Để hàm số đồng biến trên (left( {0; + infty } right)) thì (y' ge 0,,forall x in left( {0; + infty } right)).
- Cô lập (m), đưa bất phương trình về dạng (m ge gleft( x right),,forall x in left( {0; + infty } right) Leftrightarrow m ge mathop {max }limits_{left[ {0; + infty } right)} gleft( x right)).
- Lập BBT hàm số (gleft( x right)) và kết luận.
Giải chi tiết:
Hàm số đã cho xác định trên (left( {0; + infty } right)).
Ta có (y = {x^3} + mx - dfrac{1}{{5{x^2}}} Rightarrow y' = 3{x^2} + m + dfrac{2}{{5{x^3}}}).
Để hàm số đã cho đồng biến trên (left( {0; + infty } right)) thì
(begin{array}{l}y' = 3{x^2} + m + dfrac{2}{{5{x^3}}} ge 0,,forall x in left( {0; + infty } right)\ Leftrightarrow m ge - 3{x^2} - dfrac{2}{{5{x^3}}} = gleft( x right),,forall x in left( {0; + infty } right)\ Leftrightarrow m ge mathop {max }limits_{left[ {0; + infty } right)} gleft( x right)end{array})
Ta có (g'left( x right) = - 6x + dfrac{8}{{5{x^4}}} = 0 Leftrightarrow dfrac{{ - 30{x^5} + 8}}{{5{x^4}}} = 0 Leftrightarrow x = sqrt[5]{{dfrac{4}{{15}}}}).
BBT:
Dựa vào BBT ( Rightarrow m ge - 2,65).
Kết hợp điều kiện (m in {mathbb{Z}^ - } Rightarrow m in left{ { - 1; - 2} right}).
Vậy có 2 giá trị của (m) thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Chọn A.