Cho phương trình \({{9}^{1+\sqrt{1-{{x}^{2}}}}}-(m+2){{.3}^{1+\sqrt{1-{{x}^{2}}}}}+2m+1=0\). Tìm tất cả các giá trị m để phương trình có nghiệm.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐặt \(t={{3}^{1+\sqrt{1-{{x}^{2}}}}}\to t\in \left[ 3;9 \right]\)
Phương trình có dạng \({{t}^{2}}-(m+2)t+2m+1=0\leftrightarrow m=\frac{{{t}^{2}}-2t+1}{t-2}\) (do \(t\in \left[ 3;9 \right]\)).
Xét hàm số \(f(t)=\frac{{{t}^{2}}-2t+1}{t-2}\) trên \(t\in \left[ 3;9 \right]\)
Ta có: \({f}'(t)=\frac{{{t}^{2}}-4t+3}{{{\left( t-2 \right)}^{2}}}>0,\forall t\in \left[ 3;9 \right]\), nên hàm số đồng biến trên \(\left[ 3;9 \right]\).
Vậy để phương trình có nghiệm thì \(\underset{\left[ 3;9 \right]}{\mathop{\min f(t)}}\,\le m\le \underset{\left[ 3;9 \right]}{\mathop{\max f(t)}}\,\leftrightarrow f(3)\le m\le f(9)\leftrightarrow 4\le m\le \frac{64}{7}\).