Cho hàm số \(y=\frac{1}{3}x^3-\frac{1}{2}(m-1)x^2-mx+\frac{1}{3}\) (1) là tham số. a) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số (1) khi m = 2. b) Tìm để hàm số (1) có cực đại là yCĐ thỏa mãn yCĐ = \(\frac{1}{3}\)
a. Khi m = 2 hàm số trở thành \(y=\frac{1}{3}x^3-\frac{1}{2}x^2-2x+\frac{1}{3}\) - Tập xác định: D = R - Sự biến thiên: + Chiều biến thiên: Ta có \(y'=x^2-x-2,x\in R\) \(y'=0\Leftrightarrow \bigg \lbrack\begin{matrix} x=-1\\ x=2 \end{matrix}; y >0\Leftrightarrow -1 Suy ra hàm số đồng biến trên mỗi khoảng \((-\infty ;-1); (2;+\infty )\) hàm số nghịch biến trên khoảng (-1;2) *) Cực trị: Hàm số đạt cực đại tại x = - 1, yCĐ =y(-1)= \(\frac{3}{2}\) Hàm số đạt cực tiểu tại x = 2, yCT = y(2)= -3 *) Giới hạn tại vô cực: \(\lim_{x\rightarrow -\infty }y=\lim_{x\rightarrow -\infty }(\frac{1}{3}-\frac{1}{2x}-\frac{2}{x^2}+\frac{1}{3x^3})=-\infty\) \(\lim_{x\rightarrow +\infty }x^3(\frac{1}{3}-\frac{1}{2x}-\frac{2}{x^2}+\frac{1}{3x^3})=+\infty\) *) Bảng biến thiên:
*) Đồ thị
b. Ta có: \(y'=x^2-(m-1)x-m,x\in R;y'=0\Leftrightarrow \bigg \lbrack\begin{matrix} x=-1\\ x=m \end{matrix}\) Hàm số có cực đại khi và chỉ khi \(meq 1\) Xét hai trường hợp (TH) sau: TH1: m < -1. Hàm số đạt cực đại tại x = m, với yCĐ = \(y(m)=-\frac{m^3}{6}-\frac{m^2}{2}+\frac{1}{3}\) Ta có: yCĐ = \(\frac{1}{3}\Leftrightarrow -\frac{m^3}{6}-\frac{m^2}{2}+\frac{1}{3}=\frac{1}{3}\Leftrightarrow\bigg \lbrack\begin{matrix} m=-3 \ (tm)\\ m=0 \ (ktm) \end{matrix}\Rightarrow m=-3\) TH2: m > -1. Hàm số đạt cực đại tại x = -1, với yCĐ = \(y(-1)=\frac{m}{2}+\frac{1}{2}\) Ta có: yCĐ = \(\frac{1}{3}\Leftrightarrow \frac{m}{2}+\frac{1}{2}=\frac{1}{3}\Leftrightarrow m=-\frac{1}{3} (tm)\) Vậy các giá trị của m là \(m=-3, m=-\frac{1}{3}\)