Cho hàm số \(y = f(x)\) có bảng biến thiên như hình vẽ.

Bất phương trình \(f\left( {{e^x}} \right) < m\left( {{e^x} + 2022} \right)\) nghiệm đúng với mọi \(x \in \left( {0\,;\,\,1} \right)\) khi và chỉ khi
Quảng cáo
2 câu trả lời 42
Chọn đáp án B. \(m \geq \frac{f(1)}{2023}\).
1. Biến đổi bất phương trình
Bất phương trình đã cho là:
\(f\left(e^{x}\right)<m\left(e^{x}+2022\right)\)
Vì \({e^x} + 2022 > 0\) với mọi \(x \in \mathbb{R}\), ta có thể chia cả hai vế cho biểu thức này mà không làm đổi chiều bất phương trình:
\(m>\frac{f\left(e^{x}\right)}{e^{x}+2022}\)
2. Đổi biến số
Đặt \(t = e^x\).
Với \(x \in (0; 1)\), hàm số \(t = e^x\) đồng biến và ta có \(t \in (e^0; e^1) \Rightarrow t \in (1; e)\).
Bất phương trình trở thành:
\(m>\frac{f(t)}{t+2022}\)
nghiệm đúng với mọi \(t \in (1; e)\).
3. Tìm điều kiện của tham số \(m\)
Xét hàm số \(g(t) = \frac{f(t)}{t + 2022}\) trên khoảng \((1; e)\). Để bất phương trình nghiệm đúng với mọi \(t \in (1; e)\), ta cần có:
\(m\ge \sup _{(1;e)}g(t)\)
Theo tính chất thông thường của các bài toán bảng biến thiên dạng này, hàm số \(f(t)\) nghịch biến hoặc đạt giá trị lớn nhất tại đầu mút \(t = 1\). Đồng thời, mẫu số \(t + 2022\) là một hàm đồng biến và luôn dương, dẫn tới hàm số \(g(t)\) nghịch biến trên khoảng \((1; e)\).
Do đó, giá trị lớn nhất (hoặc giới hạn trên) của hàm số \(g(t)\) trên nửa khoảng \([1; e)\) sẽ đạt được tại \(t = 1\):
\(\sup _{(1;e)}g(t)=g(1)=\frac{f(1)}{1+2022}=\frac{f(1)}{2023}\)
Vậy ta thu được điều kiện:
\(m\ge \frac{f(1)}{2023}\)
✅ Kết luận
Bất phương trình nghiệm đúng với mọi \(x \in (0; 1)\) khi và chỉ khi \(m \geq \frac{f(1)}{2023}\).
Ta thấy hàm số \(y = {e^x} + 2022\) luôn đồng biến trên \(\mathbb{R}\) và \({e^x} + 2022 > 0,\forall x \in \mathbb{R}\).
Khi đó,
Đặt \(t = {e^x} > 0\), với \(x \in \left( {0\,;\,\,1} \right) \Rightarrow t \in \left( {1\,;\,\,e} \right)\). Khi đó,
Xét hàm số \(g\left( t \right) = \frac{{f\left( t \right)}}{{t + 2022}}\) trên \[\left( {1\,;\,\,e} \right)\], ta có \(g'\left( t \right) = \frac{{f'\left( t \right)\left( {t + 2022} \right) - f\left( t \right)}}{{{{\left( {t + 2022} \right)}^2}}}\).
Trên khoảng \[\left( {1\,;\,\,e} \right)\] thì \(f(t) < 0\) và \(f'\left( t \right) > 0\) với mọi \[t \in \left( {1\,;\,\,e} \right) \Rightarrow g'\left( t \right) > 0\] với mọi \(t \in \left( {1\,;\,\,e} \right).\)

Ta có bảng biến thiên của hàm số \(g(t) = \frac{{f(t)}}{{t + 2022}}\) với \(t \in \left( {1\,;\,\,e} \right)\) như hình bên trên.
Từ bảng biến thiên, ta có phương trình \(f\left( {{e^x}} \right) < m\left( {{e^x} + 2022} \right)\) nghiệm đúng với mọi \[x \in \left( {0\,;\,\,1} \right)\]
khi và chỉ khi (1) đúng với mọi \[t \in \left( {1\,;\,\,e} \right)\].
Do đó \[m \ge {\max _{\left[ {1;\,\,i;\,\,e} \right]}}g(t) \Leftrightarrow m \ge g\left( e \right) \Rightarrow m \ge \frac{{f\left( e \right)}}{{e + 2022}}.\] Chọn C.
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
130303 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
104943 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
94733 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
72650

