Cho hàm số \(y = - \,{x^3} + m{x^2} + mx + 1\) có đồ thị \(\left( C \right).\) Có bao nhiêu giá trị của \(m\) để tiếp tuyến có hệ số góc lớn nhất của \(\left( C \right)\) đi qua gốc tọa độ \(O\,?\) A.\(0\) B.vô số C.\(1\) D.\(3\)
Đáp án đúng: C Giải chi tiết:Hệ số góc của tiếp tuyến tại điểm có hoành độ \({x_0}\) là \(k = y'\left( {{x_0}} \right) = - \,3x_0^2 + 2m{x_0} + m\) Ta có \( - \,3x_0^2 + 2m{x_0} + m = - \,3\left( {x_0^2 - 2.{x_0}.\frac{m}{3} + \frac{{{m^2}}}{9}} \right) + \frac{{{m^2}}}{3} + m = - \,3{\left( {{x_0} - \frac{m}{3}} \right)^2} + \frac{{{m^2}}}{3} + m\) Mà \( - \,3{\left( {{x_0} - \frac{m}{3}} \right)^2} \le 0;\,\,\forall {x_0} \in \mathbb{R}\) nên \(y'\left( {{x_0}} \right) \le \frac{{{m^2}}}{3} + m\) Dấu bằng xảy ra khi \({x_0} = \frac{m}{3}\) nên hệ số góc lớn nhất là \({k_{\max }} = \frac{{{m^2}}}{3} + m\) Do đó phương trình tiếp tuyến cần tìm là \(y = \left( {\frac{{{m^2}}}{3} + m} \right).\left( {x - \frac{m}{3}} \right) + \frac{{2{m^3}}}{{27}} + \frac{{{m^2}}}{3} + 1\) Yêu cầu bài toán tương đương với: \(0 = - \,\frac{m}{3}.\left( {\frac{{{m^2}}}{3} + m} \right) + \frac{{2{m^3}}}{{27}} + \frac{{{m^2}}}{3} + 1 \Leftrightarrow \,\,m = 3\) Vậy có duy nhất một giá trị \(m\) thỏa mãn yêu cầu bài toán Chọn C.