Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m sao cho phương trình \(\sqrt{x^{2}-4 x+5}=m+4 x-x^{2}\) có đúng 2 nghiệm dương?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐặt \(t=f(x)=\sqrt{x^{2}-4 x+5}\)
\(f^{\prime}(x)=\frac{x-2}{\sqrt{x^{2}-4 x+5}};f^{\prime}(x)=0 \Leftrightarrow x=2\)
Với x>0 ta có bảng biến thiên
Khi đó phương trình đã cho trở thành \(m=t^{2}+t-5 \Leftrightarrow t^{2}+t-5-m=0\)(1). Nếu phương trình (1) có nghiệm \(t_{1}, t_{2}\) thì \(t_{1}+t_{2}=-1\). (1) có nhiều nhất 1 nghiệm\(t \geq 1\) .
Vậy phương trình đã cho có đúng 2 nghiệm dương khi và chỉ khi phương trình (1) có đúng 1 nghiệm \(t \in(1 ; \sqrt{5})\).
Đặt \(g(t)=t^{2}+t-5\) . Ta đi tìm m để phương trình g(t)=m có đúng 1 nghiệm \(t \in(1 ; \sqrt{5})\)
Ta có \(g^{\prime}(t)=2 t+1>0, \forall t \in(1 ; \sqrt{5})\).
Bảng biến thiên:
Từ bảng biến thiên suy ra \(-3<m<\sqrt{5}\) là các giá trị cần tìm.