Cho phương trình \({{\left( \sqrt{3} \right)}^{3{{x}^{2}}-3mx+4}}-{{\left( \sqrt{3} \right)}^{2{{x}^{2}}-mx+3m}}=-{{x}^{2}}+2mx+3m-4 \left( 1 \right)\). Gọi S là tập hợp tất cả các giá trị nguyên của tham số m thuộc khoảng \(\left( 0;2020 \right)\) sao cho phương trình \(\left( 1 \right)\) có hai nghiệm phân biệt. Số phần tử của tập S là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\({{\left( \sqrt{3} \right)}^{3{{x}^{2}}-3mx+4}}-{{\left( \sqrt{3} \right)}^{2{{x}^{2}}-mx+3m}}=-{{x}^{2}}+2mx+3m-4\)
\(\Leftrightarrow {{\left( \sqrt{3} \right)}^{3{{x}^{2}}-3mx+4}}+3{{x}^{2}}-3mx+4={{\left( \sqrt{3} \right)}^{2{{x}^{2}}-mx+3m}}+2{{x}^{2}}-mx+3m \left( 2 \right)\).
Xét hàm số \(f\left( t \right)={{\left( \sqrt{3} \right)}^{t}}+t\) trên tập \(\mathbb{R}\). Ta có \({f}'\left( t \right)={{\left( \sqrt{3} \right)}^{t}}\ln \sqrt{3}+1>0,\forall t\in \mathbb{R}\) suy ra hàm số \(y=f\left( t \right)\) đồng biến trên \(\mathbb{R}\).
Khi đó, phương trình \(\left( 2 \right)\Leftrightarrow f\left( 3{{x}^{2}}-3mx+4 \right)=f\left( 2{{x}^{2}}-mx+3m \right)\)
\(\Leftrightarrow 3{{x}^{2}}-3mx+4=2{{x}^{2}}-mx+3m \Leftrightarrow {{x}^{2}}-2mx-3m+4=0 \left( 3 \right)\).
Phương trình \(\left( 1 \right)\) có hai nghiệm phân biệt khi và chỉ khi phương trình \(\left( 3 \right)\) có hai nghiệm phân biệt
\(\Leftrightarrow {\Delta }'>0\Leftrightarrow {{m}^{2}}+3m-4>0\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & m>1 \\ & m<-4 \\ \end{align} \right..\)
Mà m nguyên và thuộc khoảng \(\left( 0;2020 \right)\) suy ra \(S=\left\{ 2;3;4...;2019 \right\}\).
Vậy tập S có 2018 phần tử.
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Toán
Trường THPT Tân Hiệp lần 2