Cho hàm số \(y=x^4-2x^2+m-1(1)\), với m là tham số thực a) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số (1) khi m = 1 b) Tìm m để đồ thị hàm số (1) cắt trục hoành tại hai điểm phân biệt.
Khi m = 1 thì \(y=x^4-2x^2\) Tập xác định: D = R Sự biến thiên: Chiều biến thiên: Ta có \(y'=4x^3-4x=0\Leftrightarrow x=0,x=\pm 1\) Hàm số nghịch biến trên các khoảng: \((-\infty ;-1)\) và \((0;1)\) Hàm số đồng biến trên các khoảng: \((-1;0);(1;+\infty )\) Cực trị: Hàm số đạt cực trị tại \(x=0,y_{CD}=0\), đạt cực tiểu tại \(x=\pm 1,y_{CT}=-1\) Giới hạn: \(\lim_{x\rightarrow -\infty }y=\lim_{x\rightarrow+\infty }y=+\infty\)
Bảng biến thiên
Đồ thị
b. Phương trình hoành độ giao điểm \(x^4-2x^2+m-1=0\Leftrightarrow x^4-2x^2=-m+1\) (2)
YCBT tương đương phương trình (2) có hai nghiệm phân biệt, hay đồ thị hàm số \(y=x^4-2x^2\) và \(y=-m+1\) cắt nhay tại hai điểm phân biệt Theo bảng biến thiên ( hoặc đồ thị) của hàm số \(y=x^4-2x^2\) (Câu a) ta có m cần tìm thỏa mãn \(\bigg \lbrack\begin{matrix} -m+1=-1\\ -m+1>0 \end{matrix}\Leftrightarrow \bigg \lbrack\begin{matrix} m=2\\ m<1 \end{matrix}\) Vậy m cần tìm là \(m\in (-\infty ;1)\cup \left \{ 2 \right \}\)