Lời giải

Bài tập: Cho hàm số \(y = f(x) = \frac{1}{3}x^3 - x^2 + (m-3)x + 1\). Tìm tất cả giá trị của \(m\) để hàm \(f\):
a) Đồng biến trong \((2, +\infty)\)
\(\text{A. } m > 3 \quad \text{B. } m \geq 3\) 
\(\text{C. } m < 3 \quad \text{D. } m \leq 3\)
b) Nghịch biến trong \((-1, 2)\)
\(\text{A. } m \leq 0  \quad \text{B. } m \geq 4\) 
\(\text{C. } m \leq 3 \quad \text{D. } 0 \leq m \leq 3\)

Lời giải:

a) \(f'(x) = x^2 - 2x + m - 3 \geq 0\), \(\forall x \in (2, +\infty)\)

\(\Leftrightarrow x^2 - 2x - 3 \geq -m, \forall x \in (2, +\infty)\)

\(\Leftrightarrow -m \leq -3 \iff m \geq 3\)

Chọn \(\boxed{B}\).

b) \(f'(x) = x^2 - 2x + m - 3 \leq 0\), \(\forall x \in (-1, 2)\)

\(\Leftrightarrow x^2 - 2x - 3 \leq -m, \forall x \in (-1, 2)\)

\(\Leftrightarrow -m \geq 0 \iff m \leq 0\)

Vậy chọn \(\boxed{A}\).

Cách 2:

\(f'(x) = x^2 - 2x + m - 3 \leq 0, \quad \forall x \in (-1, 2) \)

\(\Leftrightarrow \)  phương trình  \(f'(x) = 0\)  có 2 nghiệm: \(x_1 \leq -1 < 2 \leq x_2 \)

\(\Leftrightarrow  \begin{cases} af(-1) \leq 0 \\ af(2) \leq 0  \end{cases} \)

\(\Leftrightarrow  \begin{cases} m \leq 0 \\ m - 3 \leq 0  \end{cases} \)

\(\Leftrightarrow  \begin{cases} m \leq 0 \\ m  \leq 3  \end{cases}   \iff m \leq 0  \)