Cho hàm số \(y = \left( {m + 1} \right){x^4} - \left( {m - 1} \right){x^2} + 1.\) Số các giá trị nguyên của \(m\) để hàm số có một điểm cực đại mà không có điểm cực tiểu là:
Đáp án đúng: B Giải chi tiết:Lời giải chi tiết. Giả sử \({x_1}\) là điểm làm cho hàm số đạt cực đại. Khi đó ta có \(y\left( {{x_1}} \right) = \left( {m + 1} \right)x_1^4 - \left( {m - 1} \right)x_1^2 + 1 = \left( {m + 1} \right){\left( { - {x_1}} \right)^4} - \left( {m - 1} \right){\left( { - {x_1}} \right)^2} + 1 = y\left( { - {x_1}} \right).\) Do đó nếu \({x_1}\) là điểm làm cho hàm số nhận cực đại thì ta cũng có điểm \({-x_1}\) là điểm làm cho hàm số nhận cực đại. Do hàm số chỉ có điểm cực đại nên \({x_1} = - {x_1} \Rightarrow {x_1} = 0.\) Ta có \(y' = 4\left( {m + 1} \right){x^3} - 2\left( {m - 1} \right)x,\,y' = 0 \Leftrightarrow 4\left( {m + 1} \right){x^3} - 2\left( {m - 1} \right)x = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 0\\2\left( {m + 1} \right){x^2} - \left( {m - 1} \right) = 0\,\,\left( 1 \right).\end{array} \right.\) Ta lại có \(y'' = 12\left( {m + 1} \right){x^2} - 2\left( {m - 1} \right) \Rightarrow y''\left( 0 \right) = - 2\left( {m - 1} \right).\) Để \(x=0\) là điểm cực đại của hàm số thì ta cần \(y''\left( 0 \right) < 0 \Leftrightarrow - 2\left( {m - 1} \right) < 0 \Leftrightarrow m > 1.\) Khi đó phương trình \((1)\) có hai nghiệm là \({x_1} = - \sqrt {\frac{{m - 1}}{{2\left( {m + 1} \right)}}} ,{x_2} = \sqrt {\frac{{m - 1}}{{2\left( {m + 1} \right)}}} .\) Ta có \(y''\left( {{x_1}} \right) = 12\left( {m + 1} \right){\left( { - \sqrt {\frac{{m - 1}}{{2\left( {m + 1} \right)}}} } \right)^2} - 2\left( {m - 1} \right) = 4\left( {m - 1} \right) > 0\) nên \({x_1}\) là điểm cực tiểu của hàm số. Như vậy với \(m>1\) thì hàm số đã cho có điểm cực tiểu. Do đó không tồn tại \(m\) thỏa mãn yêu cầu bài toán. Chọn đáp án B.