y = f ( x)
Câu 20. [2D1-5.5-4] (THPT CHUYÊN THÁI BÌNH-2018-LẦN 4) Cho hàm số
[ −3;3]
y = f ′( x)
và đồ thị hàm số
đây là đúng?
g ( x) =
f (1) = 6
như hình vẽ bên. Biết
có đạo hàm liên tục trên đoạn
( x + 1)
f ( x) −
và
2
2
. Kết luận nào sau
[ −3;3]
g ( x) = 0
A. Phương trình
có đúng hai nghiệm thuộc
.
−
3;3
[ ]
g ( x) = 0
B. Phương trình
không có nghiệm thuộc
.
[ −3;3]
g ( x) = 0
C. Phương trình
có đúng một nghiệm thuộc
.
[ −3;3]
g ( x) = 0
D. Phương trình
có đúng ba nghiệm thuộc
.
Lời giải
Đáp án C
g ( x) = f ( x) −
( x + 1)
Ta có :
y = x +1
Vẽ đường thẳng
2
2
⇒ g ′ ( x ) = f ′ ( x ) − ( x + 1)
.
y = f ′( x)
trên cùng một hệ trục tọa độ với đồ thị hàm số
(như hình vẽ bên).
g ′ ( x ) = f ′ ( x ) − ( x + 1) > 0 ∀x ∈ ( −3;1)
Từ đồ thị ta thấy:
,
(do đường cong nằm phía trên đường thẳng),
g ′ ( x ) = f ′ ( x ) − ( x + 1) < 0 ∀x ∈ ( 1;3 )
,
(do đường cong nằm phía dưới đường thẳng).
2
( 1 + 1)
g ( 1) = f ( 1) −
2 = 6−2 = 4
Ta có:
.
Bảng biến thiên:
S1
Dựa vào đồ thị ta thấy: diện tích
1
), do đó:
4 < S1 =
lớn hơn
4
(trong phần bên trái có nhiều hơn 4 ô, mỗi ô có diện tích bằng
1
∫ g ′ ( x ) dx ⇔ 4 < g ( x )
−3
Mặt khác: diện tích
= R tan 30°
1
−3
⇔ 4 < g ( 1) − g ( −3) ⇔ g ( −3) < 0
.
nhỏ hơn
4
(trong phần bên phải có ít hơn
4
ô), do đó:
3
4 > S 2 = − ∫ g ′ ( x ) dx
1
⇔ 4 > − g ( x ) 1 ⇔ 4 > g ( 1) − g ( 3) ⇔ g ( 3) > 0
3
[ −3;3]
g ( x) = 0
Vậy phương trình
có đúng một nghiệm thuộc đoạn
.
(nghiệm này nằm trong khoảng
( −3;1)
).