Cho hàm số y = (x + m)/(x - 1) (với m là tham số thực)
Với \[m = 1 \Rightarrow y = \frac{{x + 1}}{{x - 1}}\] \[ \Rightarrow y' = - \frac{2}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} < 0\] với mọi \(x \ne 1\).
Do đó hàm số này nghịch biến trên đoạn \(\left[ {2;4} \right]\).
Suy ra \[\mathop {\min }\limits_{\left[ {2;4} \right]} y = y\left( 4 \right) = \frac{5}{3}\].
Với \[m = 2 \Rightarrow y = \frac{{x + 2}}{{x - 1}}\] \[ \Rightarrow y' = - \frac{3}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} < 0\] với mọi \(x \ne 1\).
Do đó hàm số này nghịch biến trên đoạn \(\left[ {2;4} \right]\).
Suy ra \[\mathop {\max }\limits_{\left[ {2;4} \right]} y = y\left( 2 \right) = 4\].
Xét hàm số \[y = f\left( x \right) = \frac{{x + m}}{{x - 1}}\]. Đạo hàm \[f'\left( x \right) = - \frac{{m + 1}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}}.\]
TH1: Với \[m > - \,1\] suy ra \[f'\left( x \right) = - \frac{{m + 1}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} < 0;\,\,\forall x \ne 1\] nên hàm số \[f\left( x \right)\] nghịch biến trên mỗi khoảng xác định. Khi đó \[\left\{ \begin{array}{l}\mathop {\min }\limits_{\left[ {2;4} \right]} f\left( x \right) = f\left( 4 \right) = \frac{{m + 4}}{3} = 5 \Leftrightarrow m = 11\,\,{\rm{(N)}}\\\mathop {{\rm{max}}}\limits_{\left[ {2;4} \right]} f\left( x \right) = f\left( 2 \right) = m + 2 = 5 \Leftrightarrow m = 3\,\,\,{\rm{(N)}}\end{array} \right..\]
TH2: Với \[m < - \,1\] suy ra \[f'\left( x \right) = - \frac{{m + 1}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} > 0;\,\,\forall x \ne 1\] nên hàm số \[f\left( x \right)\] đồng biến trên mỗi khoảng xác định. Khi đó \[\left\{ \begin{array}{l}\mathop {{\rm{max}}}\limits_{\left[ {2;4} \right]} f\left( x \right) = f\left( 4 \right) = \frac{{m + 4}}{3} = 5 \Leftrightarrow m = 11\\\mathop {{\rm{min}}}\limits_{\left[ {2;4} \right]} f\left( x \right) = f\left( 2 \right) = m + 2 = 5 \Leftrightarrow m = 3\end{array} \right.\] (loại).
Đáp án: 1 – D; 2 – A; 3 – B; 4 – F.