Có bao nhiêu giá trị nguyên âm của tham số m để hàm số đồng biến trên khoảng ?

* Hướng dẫn giải

Ta có \(y' = {x^3} + m + \frac{3}{{2{x^2}}}\)

Để hàm số đồng biến trên \(\left( {0; + \infty } \right)\) thì \(y' \ge 0\,\,\forall x > 0 \Leftrightarrow {x^3} + m + \frac{3}{{2{x^2}}} \ge 0\forall x > 0 \Leftrightarrow {x^3} + \frac{3}{{2{x^2}}} \ge - m\,\forall x > 0\).

Đặt \(g\left( x \right) = {x^3} + \frac{3}{{2{x^2}}} = > - m \le \mathop {\min }\limits_{\left( {0; + \infty } \right)} g\left( x \right)\)

Ta có \(g\left( x \right) = {x^3} + \frac{3}{{2{x^2}}} = \frac{{{x^3}}}{2} + \frac{{{x^3}}}{2} + \frac{1}{{2{x^2}}} + \frac{1}{{2{x^2}}} + \frac{1}{{2{x^2}}}\mathop \ge \limits^{Co\, - \,si} 5\sqrt[5]{{\frac{{{x^3}}}{2}.\frac{{{x^3}}}{2}.\frac{1}{{2{x^2}}}.\frac{1}{{2{x^2}}}.\frac{1}{{2{x^2}}}}}\)

Suy ra \(g\left( x \right) \ge \frac{5}{2}\). Dấu “=” xảy ra khi \(\frac{{{x^3}}}{2} = \frac{1}{{2{x^2}}} = > {x^5} = 1 \Leftrightarrow x = 1\,\,\left( {TM} \right)\)

Do đó \(\mathop {\min }\limits_{\left( {0; + \infty } \right)} g\left( x \right) = \frac{5}{2} \Leftrightarrow x = 1\), suy ra \( - m \le \mathop {\min }\limits_{\left( {0; + \infty } \right)} g\left( x \right) \Leftrightarrow - m \le \frac{5}{2} \Leftrightarrow m \ge - \frac{5}{2}\)

Nên các giá trị nguyên âm của m thỏa mãn đề bài là m = -2;m = -1.