Do hàm số \(f\left( x \right) = \frac{{x + m}}{{x + 1}}\) liên tục trên \(\left[ {0;1} \right]\).
Khi \(m = 1\) hàm số là hàm hằng nên \(\mathop {{\rm{max}}}\limits_{\left[ {0;1} \right]} f\left( x \right) = \mathop {{\rm{min}}}\limits_{\left[ {0;1} \right]} f\left( x \right) = 1\)
Khi \(m \ne 1\) hàm số đơn điệu trên đoạn \(\left[ {0;1} \right]\) nên
+ Khi \(f\left( 0 \right);f\left( 1 \right)\) cùng dấu thì \(\mathop {{\rm{max}}}\limits_{\left[ {0;1} \right]} \left| {f\left( x \right)} \right| + \mathop {{\rm{min}}}\limits_{\left[ {0;1} \right]} \left| {f\left( x \right)} \right| = \left| {f\left( 0 \right)} \right| + \left| {f\left( 1 \right)} \right| = \left| m \right| + \left| {\frac{{m + 1}}{2}} \right|\).
+ Khi \(f\left( 0 \right);f\left( 1 \right)\) trái dấu thì \(\mathop {{\rm{min}}}\limits_{\left[ {0;1} \right]} \left| {f\left( x \right)} \right| = 0\),\(\mathop {{\rm{max}}}\limits_{\left[ {0;1} \right]} \left| {f\left( x \right)} \right| = {\rm{max}}\left\{ {\left| {f\left( 0 \right)} \right|;\left| {f\left( 1 \right)} \right|} \right\} = {\rm{max}}\left\{ {\left| m \right|;\left| {\frac{{m + 1}}{2}} \right|} \right\}\).
TH1: \(f\left( 0 \right).f\left( 1 \right) \ge 0 \Leftrightarrow m(m + 1) \ge 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m \le – 1\\m \ge 0\end{array} \right.\).
\(\mathop {{\rm{max}}}\limits_{\left[ {0;1} \right]} \left| {f\left( x \right)} \right| + \mathop {{\rm{min}}}\limits_{\left[ {0;1} \right]} \left| {f\left( x \right)} \right| = 2 \Leftrightarrow \left| m \right| + \left| {\frac{{m + 1}}{2}} \right| = 2 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m = 1\\m = – \frac{5}{3}\end{array} \right.\) (thoả mãn).
TH2: \(f\left( 0 \right).f\left( 1 \right) < 0 \Leftrightarrow m(m + 1) < 0 \Leftrightarrow – 1 < m < 0\) \(\mathop {{\rm{max}}}\limits_{\left[ {0;1} \right]} \left| {f\left( x \right)} \right| + \mathop {{\rm{min}}}\limits_{\left[ {0;1} \right]} \left| {f\left( x \right)} \right| = 2 \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}\left| m \right| = 2\\\left| {\frac{{m + 1}}{2}} \right| = 2\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m = \pm 2\\m = – 5\\m = 3\end{array} \right.\) (không thoả mãn).
Số phần tử của \(S\)là \(2\).
Do hàm số \(f\left( x \right) = \frac{{x + m}}{{x + 1}}\) liên tục trên \(\left[ {0;1} \right]\).
Khi \(m = 1\) hàm số là hàm hằng nên \(\mathop {{\rm{max}}}\limits_{\left[ {0;1} \right]} f\left( x \right) = \mathop {{\rm{min}}}\limits_{\left[ {0;1} \right]} f\left( x \right) = 1\)
Khi \(m \ne 1\) hàm số đơn điệu trên đoạn \(\left[ {0;1} \right]\) nên
+ Khi \(f\left( 0 \right);f\left( 1 \right)\) cùng dấu thì \(\mathop {{\rm{max}}}\limits_{\left[ {0;1} \right]} \left| {f\left( x \right)} \right| + \mathop {{\rm{min}}}\limits_{\left[ {0;1} \right]} \left| {f\left( x \right)} \right| = \left| {f\left( 0 \right)} \right| + \left| {f\left( 1 \right)} \right| = \left| m \right| + \left| {\frac{{m + 1}}{2}} \right|\).
+ Khi \(f\left( 0 \right);f\left( 1 \right)\) trái dấu thì \(\mathop {{\rm{min}}}\limits_{\left[ {0;1} \right]} \left| {f\left( x \right)} \right| = 0\),\(\mathop {{\rm{max}}}\limits_{\left[ {0;1} \right]} \left| {f\left( x \right)} \right| = {\rm{max}}\left\{ {\left| {f\left( 0 \right)} \right|;\left| {f\left( 1 \right)} \right|} \right\} = {\rm{max}}\left\{ {\left| m \right|;\left| {\frac{{m + 1}}{2}} \right|} \right\}\).
TH1: \(f\left( 0 \right).f\left( 1 \right) \ge 0 \Leftrightarrow m(m + 1) \ge 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m \le – 1\\m \ge 0\end{array} \right.\).
\(\mathop {{\rm{max}}}\limits_{\left[ {0;1} \right]} \left| {f\left( x \right)} \right| + \mathop {{\rm{min}}}\limits_{\left[ {0;1} \right]} \left| {f\left( x \right)} \right| = 2 \Leftrightarrow \left| m \right| + \left| {\frac{{m + 1}}{2}} \right| = 2 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m = 1\\m = – \frac{5}{3}\end{array} \right.\) (thoả mãn).
TH2: \(f\left( 0 \right).f\left( 1 \right) < 0 \Leftrightarrow m(m + 1) < 0 \Leftrightarrow – 1 < m < 0\) \(\mathop {{\rm{max}}}\limits_{\left[ {0;1} \right]} \left| {f\left( x \right)} \right| + \mathop {{\rm{min}}}\limits_{\left[ {0;1} \right]} \left| {f\left( x \right)} \right| = 2 \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}\left| m \right| = 2\\\left| {\frac{{m + 1}}{2}} \right| = 2\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m = \pm 2\\m = – 5\\m = 3\end{array} \right.\) (không thoả mãn).
Số phần tử của \(S\)là \(2\).